[한양대ERICA][A+][일반물리학실험1] 자이로스코프

소개글

[한양대ERICA][A+][일반물리학실험1] 자이로스코프 입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 분석 및 토의
6. 결론
7. 과제용 질문
8. 참고문헌

본문내용

(1) 각운동량
물체가 회전할 때 가지는 운동량을 각운동량이라고 한다. 각운동량은 벡터량으로 다음과 같은 벡터식으로 정의할 수 있다.
즉, 각운동량은 원점에서부터 입자까지의 위치벡터와 입자의 선운동량의 곱으로 표 현할 수 있다.

(3) 토크(=돌림힘)
토크는 힘에 의해 회전축 주위로 물체를 돌거나 비틀게 하는 작용이다. 힘과 받침 점까지의 거리의 곱으로, 다음과 같이 정의한다. 연장선 사이의 수직거리). 토크는 각운동량과 밀접한 관계가 있다. 다음 수식 증명 을 통해 이해할 수 있다.

(4) 회전관성(=관성모멘트)
회천체의 질량이 회전축에 대하여 어떻게 분포하는지 알려주는 값으로, 회전 운동 을 변화시키기 어려운 정도를 나타내는 물리량이다. 다음과 같이 표현할 수 있다

(5) 세차운동
회전하고 있는 강체에 돌림힘이 작용할 때, 각운동량을 보존하기 위하여 물체의 회전축이 회전운동을 하게 되는데 이를 세차운동이라고 한다. 회전체의 각운동량에 대해 아주 약한 외력의 모멘트가 수직으로 작용하여 생기는 현상이다.

좌측 그림은, 자이로스코프를 지면과 수직한 방향에서 본 모습을 나타낸 것이다. 미소 시간 dt 동안 회전축 이 세차 운동을 하여 각도가 만큼 회전한 모습이다. 시간 간격 dt는 매우 작은 시간이기에 각도 도 0 에 수렴한다. 따라서  로 볼 수 있다.

참고 자료

Walker, Halliday, Resnick, 일반물리학, 11판, 10장,11장,텍스트북스, 2021