물리학실험 관성모멘트 예비레포트

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리(이론)
3. 기구 및 장치
4. 실험방법
5. 주의사항

본문내용

1.실험목적
대칭형태를 갖는 회전체의 관성모멘트(회전관성)를 역학적 에너지 보존법칙을 이용하여 측정하고 이론치와 비교한다.

2.실험원리(이론)
관성모멘트는 관성능률(慣性能率)이라고도 하며, 회전하는 물체가 그 때의 상태를 유지하려고 하는 에너지의 크기를 말한다. 관성모멘트는 I로 표시하고, 단위는 kg·㎡이다.
회전운동을 병진운동과 비교하였을 때, 회전운동에서의 관성모멘트는 병진 운동에서의 질량과 유사한 성질을 갖는 물리량이다. 회전하는 물체가 회전을 계속하려는 성질인 회전 관성은 물체의 전체 질량과 질량 분포 상태에 따라 달라진다. 따라서 관성 모멘트(I)는 물체가 외부의 토크에 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내는 양으로서, (각 입자의 질량)×(입자로부터 회전축까지의 거리)2 를 모두 더한 값으로 정의한다.

< 중 략 >

3. 기구 및 장치
회전틀, 클램프, 지지봉, 도르래, 직각클램프, 관성모멘트 측정장치 set, 자, 버니어 캘리퍼스, 초시계, 저울, 추set, 수준기, 관성모멘트 측정용 시료(원형고리, 원판, 직육면체, 원통)

4.실험방법
① 책상 끝의 돌출된 부분에 클램프를 단단히 고정한다.
② 지지봉을 연결한 후 클램프에 꽂고 고정한다. 지지봉에 직각클램프를 이용하여 도르래를 상하로 하나씩 고정한다.
③ 회전틀에 수평계를 얹고 수평을 맞춘다. 그 후에 회전틀의 밑둥에 실을 감는다.
④ 회전틀을 조심스럽게 돌리면서 실을 2m정도 감는다.
⑤ 아래쪽 도르래에 실을 걸되 밑둥의 접선방향이 도르래에 일치하게끔 하고 직각위쪽으로 도르래에 걸어올린니다.
⑥ 실의 반대쪽 끝에 고리를 적절히 크게 만든후 추를 건다.
⑦ 실이 풀리지 않게 회전틀을 손으로 잡고 위쪽 도르래에도 추를 걸어본다. (지지대와 실이 평행을 이루게 한다.)
⑧ 자를 이용하여 낙하 높이 h를 결정한다. h가 결정되면 추를 낙하시켜 기준점까지 떨어지는 시간을 초시계로 측정한 후 회전틀의 회전관성을 결정한다.

참고 자료

[네이버 지식백과] 관성모멘트 [moment of inertia, 慣性─] (두산백과)