[물리실험] 우주선의 자세제어

목차

1. 실험 목적
2. 실험 기구 및 장치
3. 실험 개요
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 분석 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
고립된 계의 각운동량은 보존되는 양이다. 또, 외력을 받는 경우에도 계에 가해지는 총돌림힘이 0 이면 역시 각운동량은 시간이 지나도 변화하지 않는다. 이러한 각운동량의 보존특성은 일상의 생활에 있어서 여러가지로 나타나고 있는데, 지구의 자전이나 공전운동이 계속되는 것이나, 달리는 자전거가 잘 쓰러지지 않는 것이 대표적인 예이다. 이 실험에서는 이를 적극적으로 이용하고 있는 한가지 예로 과거에 우주선의 자세제어에 쓰인 방법에 대해 살펴보기로 한다.
회전하는 물체의 각운동량을 측정하고 계산하는 방법, 서로 작용하는 물체간에 적용되는 작용-반작용의 법칙도 이해하고 또, 아울러서 각운동량의 보존특성과 관련된 우리 주위에서 일어나는 현상들을 찾아본다. 또, 빛살문 검출기를 사용한 돌기(회전)각 측정방법, 컴퓨터를 사용한 실험을 경험하고, 물체의 돌기운동에 미치는 쓸림힘의 영향에 대해서도 탐구한다.
3. 실험 개요
고립된 역학계의 각운동량은 보존되는 양이다. 또, 외부로부터 작용을 받는 계의 경우라도 계에 가해지는 총돌림힘이 0 이면 각운동량은 시간에 따라서 변화하지 않는다. 이러한 자연의 속성을 각운동량의 보존법칙이라고 부르며 거꾸로 말하자면, 계의 각운동량을 변화시키기 위해서는 특별한 요인 즉, 계 외부로부터의 돌림힘이 필요하다. 돌림힘이 가해진 계의 각운동량 L 과 돌림힘 τ 사이의 관계를 정량적으로 표시하면
τ = dL/dt (1)
이다. 이를 돌기(회전) 운동법칙이라고 부르며, 한편으로는 돌림힘의 정의식이 된다.

참고 자료

없음