관성모멘트 리포트

소개글

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목차

1. 실험목적

2. 원리
1) 관성 모멘트
2) 실험원리

3. 기구 및 장치

4. 실험방법

5. 실험결과
(1) 실험 데이터
(2) 실험 데이터 분석

본문내용

1. 실험목적

대칭 형태를 가지고 있는 회전체의 관성 모멘트(회전 관성)를 역학적 에너지보존법칙을 사용하여 측정하고 그 실험 데이터를 이론 치와 비교한다.

2. 원리

1) 관성 모멘트

관성 모멘트는 물체가 자신의 회전운동을 유지하려는 정도를 나타내는 물리량으로서, 직선 운동에서의 질량에 대응되는 양을 말한다. 관성 모멘트는 회전운동에서 매우 중요한 역할을 차지한다. 왜냐하면 관성 모멘트를 통해서 회전운동을 기술하는 데 꼭 필요한 각운동량, 각속도. 각가속도, 돌림 힘들 사이의 관계를 이어주기 때문이다. 관성 모멘트를 표현하는 방법에는 2가지의 표현이 있는데 스칼라 관성 모멘트와 관성 모멘트 텐서이다. 간단한 회전의 경우에는 복잡한 관성 텐서보다 스칼라 관성 모멘트만으로도 각 물리량 사이의 관계를 충분히 기술할 수 있다. 하지만 스칼라 관성 모멘트는 회전하는 팽이나 자이로스코프와 같이 복잡한 회전에 대한 물리량 사이의 관계를 기술하지 못하기 때문에, 이러한 경우에는 관성 텐서를 사용해 각 물리량 사이의 관계를 기술한다고 한다[2].

< 중 략 >

3. 기구 및 장치

관성 모멘트 측정 장치 set, 자, 버니어 캘리퍼스, 저울, 추set, 수준기, 관성 모멘트 측정용 회전체(원형 고리, 원판, 직육면체, 원통)

4. 실험방법

⓵ 회전 틀 위에 수준기를 올려놓고 수평을 조절한다. 수평조절은 장치의 삼발이 끝에 있는 수평조절나사를 돌려서 높이를 맞춰 수평을 조절한다.
⓶ 버니어캘리퍼스를 이용하여 회전 틀 밑 둥의 반지름 을 측정한다.
⓷ 클램프를 책상모서리에 물린 후 지지 봉 2개를 결함하여 꽂는다. 지지봉의 상하에는 대략 0.6 m 이상으로 직각클램프를 이용하여 도르래를 체결한다.
⓸ 약 2 m 정도의 길이를 가지고 있는 실을 회전 틀의 밑 둥에 촘촘히 감는다. 회전 틀에는 나사가 박혀 있으므로 나사에 몇 번 묶은 후 회전 틀을 돌리면서 폭이 넓어지지 않게 감는 다.

참고 자료

일반물리학실험, 김용민 외, 도서출판 주) 북스힐 (2013)
https://ko.wikipedia.org/wiki/관성_모멘트 (위키백과)