자이로스코프

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목차

실험 1. 관성바퀴의 관성모멘트 측정
실험 2. 자이로스코프의 운동 1
실험 3. 자이로스코프의 운동 2
실험 4. 세차운동 - 세차 각속도 측정
실험 5. 장동운동

참고문헌

본문내용

<보고서의 질문과 토의>
질문
관성 바퀴의 회전 여부에 따른 자이로스코프 회전 중심축(수평축) 운동의 차이는 어떠한가? 이와 같은 현상이 발생하는 원인은 무엇인가?
토의
바퀴가 회전하지 않을 때는 단순히 수평 상태의 막대기에 힘을 준 것처럼 축이 빙글 도는 원운동을 한다. 하지만, 바퀴가 회전하는 경우는 밀어준 후 제자리에서 축이 원모양을 그리며 세차운동을 한다. 이것은, 바퀴가 회전하는 상태에는 관성바퀴의 각운동량이 형성되게 되는데, 각운동량의 수평방향으로 외부 힘이 작용하지 않아 각운동량 보존에 의해 원래 각운동량 벡터가 향하는 방향으로 각운동량이 보존되기 위한 현상이다.

<중 략>

오차원인
우선 자이로스코프의 정확한 균형을 맞추기 어렵기 때문에 세차운동이 이상적이지 못하고 흔들렸다. 초기에는 미세하게 진동하지만 시간이 지날수록 더 심하게 흔들렸다. 정확한 수평면을 맞출 수 있다면 오차를 줄일 수 있었을 것이다.

참고 자료

Young & Freedman, University Physics (14th ed.), Pearson, 2016
10.(1) Torque (p.327~330)
10.(5) Angular Momentum (p.341~343)
10.(7) Gyroscopes and Precession (p.346~349)
http://phylab.yonsei.ac.kr/exp_ref/1-06_Gyroscope_20140424.pdf
MIT Physics, The Science, 4th edition - Chapter 6 : Movement of Reality / part : 12