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회전축계의 임계속도 실험 분석2025.11.151. 임계속도(Critical Speed) 회전축계에서 특정 회전수에 도달할 때 축의 진동이 과도하게 발생하는 현상을 임계속도라 한다. 모터, 엔진, 발전기 등 회전운동을 하는 기계시스템에서 공진이 발생하는 회전수를 의미하며, 축과 베어링 장치에 가해지는 하중의 위치에 따라 변한다. 하중이 없을 때 임계속도는 N₀ = (60/2π) × (4.72/l)² × √(EIg/Aγ) 공식으로 계산되며, 탄성계수와 축의 모멘트에 비례하고 단면적과 길이에 반비례한다. 2. 공진(Resonance) 현상 진동시스템에서 가진 진동수가 고유진동수와 ...2025.11.15
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회전하는 disk의 관성모멘트, 각속도, 장동 측정2025.01.041. 관성모멘트 측정 및 분석 실험을 통해 회전하는 disk의 관성모멘트를 측정하고 분석하였다. 총 5번의 Trial을 진행하여 I의 평균값을 0.0129868(kg·m2)로 구하였고, 이론값인 0.01352(kg·m2)와 매우 유사한 수치를 보였다. 이를 통해 실험 결과의 정확도와 정밀도를 확인할 수 있었다. 2. 각속도 분석 회전하는 disk의 각속도 OMEGA를 분석하였다. 세차 운동 전후의 10 revolution 시간을 측정하여 OMEGA의 Theoretical value와 capstone으로 측정한 OMEGA 값을 구하였...2025.01.04
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풍력 결과보고서2025.01.051. 풍력 발전기의 구조와 동작 풍력 발전기의 회전자와 고정자가 교류(AC) 전압을 생성하는 원리를 설명할 수 있다. 발전기의 회전 속도 변화가 발전된 AC 전압의 크기와 주파수에 미치는 영향을 이해할 수 있다. 2. 풍력 터빈의 토크-속도 특성 풍력 터빈의 회전자 토크와 속도의 관계를 이해할 수 있다. 토크-속도 곡선에서 최적 회전 속도와 토크를 파악할 수 있다. 3. 풍력 발전기의 출력 특성 풍속에 따른 풍력 터빈의 기계적 출력과 전기적 출력 특성을 분석할 수 있다. 최대 출력점(MPP)을 찾아 이를 유지하도록 설계해야 함을 이...2025.01.05
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일반물리실험1 구심력 보고서2025.05.051. 구심력 이번 실험에서는 회전체의 질량과 회전반경을 변화시켜 각속도의 변화에 따른 구심력을 측정하였다. 질량이 증가할수록, 회전반경이 증가할수록 구심력이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 각속도의 제곱과 구심력의 관계를 그래프로 나타내어 선형적인 관계를 확인하였다. 이를 통해 구심력의 원리와 특성을 이해할 수 있었다. 1. 구심력 구심력은 물체가 원운동을 할 때 작용하는 힘으로, 물체를 원운동 궤도 안에 유지시키는 역할을 합니다. 이 힘은 물체의 질량, 속도, 궤도 반경에 따라 달라지며, 물체가 원운동을 하기 위해서는 반드시 구...2025.05.05
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회전관성 실험: 이론값과 측정값 비교2025.11.161. 회전관성(Moment of Inertia) 회전관성은 회전축 주위에서 물체가 회전운동에 저항하는 정도를 나타내는 물리량입니다. 서로 다른 모양의 물체는 서로 다른 회전관성을 가지며, 이는 질량과 질량 분포에 따라 결정됩니다. 본 실험에서는 원형 링과 원판 등 다양한 형태의 물체에 대해 회전관성을 측정하고 이론값과 비교하여 회전관성의 개념을 이해하고 이론적 공식을 증명합니다. 2. 토크(Torque) 토크는 회전축 주위에서 물체를 회전시키는 힘의 효과를 나타내는 물리량입니다. 회전관성과 함께 회전운동의 기본 개념을 이루며, 뉴턴...2025.11.16
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회전장치를 이용한 관성모멘트 측정 실험2025.11.131. 관성모멘트(Moment of Inertia) 관성모멘트는 회전운동에서 물체가 회전 변화에 저항하는 정도를 나타내는 물리량입니다. 질량이 회전축으로부터 얼마나 멀리 분포하는지에 따라 결정되며, 회전 운동 방정식에서 선형운동의 질량과 같은 역할을 합니다. 다양한 기하학적 형태의 물체에 대해 이론적 계산값과 실험적 측정값을 비교하여 검증할 수 있습니다. 2. 회전운동과 토크(Torque) 회전운동은 물체가 고정된 축 주위를 회전하는 운동으로, 토크는 회전운동을 일으키는 힘의 효과입니다. 토크는 힘과 회전축으로부터의 거리의 곱으로 정...2025.11.13
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[건국대학교 물리학및실험 A+][2024 Ver] 관성모멘트 측정실험 - 결과레포트2025.01.201. 관성모멘트 측정실험 이 실험의 목표는 회전장치를 통해 물체를 일정한 힘으로 회전시키고, 각속도 및 각가속도를 측정하여 관성모멘트를 구하는 것입니다. 실험에서는 빈 회전장치, 회전반경이 다른 두 질점, 그리고 원판에 대한 관성모멘트를 측정하였습니다. 실험 결과와 이론값 사이에 오차가 있었는데, 이는 실제 실험에서 공기저항 및 고정도르레의 관성 등 이론과 다른 요인들이 작용했기 때문으로 분석되었습니다. 1. 관성모멘트 측정실험 관성모멘트 측정실험은 물체의 회전 운동에 대한 관성을 이해하는 데 매우 중요한 실험입니다. 이 실험을 통...2025.01.20
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관성모멘트 측정 및 각운동량 보존 실험2025.11.131. 관성모멘트(Moment of Inertia) 강체가 회전축을 중심으로 회전할 때 회전각속도와 속도의 관계식 v=rω를 통해 미소부분의 운동에너지를 구한다. 관성모멘트 I는 I=∫r²dm으로 정의되며, 회전운동에너지는 K=½Iω²로 표현된다. 실험에서 자유낙하하는 추의 가속도를 측정하여 I=mr²(g/a-1) 공식으로 관성모멘트를 계산한다. 사각질량이 10cm 위치일 때 I=0.0152, 20cm 위치일 때 I=0.0220으로 측정되었다. 2. 각운동량 보존 법칙(Conservation of Angular Momentum) 각운...2025.11.13
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회전운동과 역학적 에너지 보존2025.11.131. 회전운동 물체가 고정된 축을 중심으로 회전하는 운동을 의미합니다. 회전운동은 각속도, 각가속도, 토크 등의 물리량으로 설명되며, 선형운동과 유사한 방식으로 분석됩니다. 회전 관성(moment of inertia)은 회전운동에서 질량과 같은 역할을 하며, 물체의 질량 분포와 회전축까지의 거리에 따라 결정됩니다. 2. 역학적 에너지 보존 역학적 에너지는 운동에너지와 위치에너지의 합으로, 외부 힘이 작용하지 않는 폐쇄계에서는 항상 일정하게 유지됩니다. 회전운동에서 회전 운동에너지는 1/2Iω²로 표현되며, 중력장에서의 위치에너지와 ...2025.11.13
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회전관성 실험 결과보고서2025.11.181. 회전관성의 정의 및 계산 회전관성은 회전 중심으로부터의 거리의 제곱에 그 점의 질량을 곱하여 회전체 전체에 대해 적분한 것이다. 막대의 회전관성은 I=1/12ML²이고, 회전축으로부터 거리 X에 있는 추의 회전관성은 I=MX²이다. 여러 물체가 함께 회전할 때는 각 물체의 회전관성을 모두 더한다. 회전관성은 물체가 자기 자신의 회전운동을 유지하려는 정도를 나타내는 물리량으로, 관성 모멘트라고도 한다. 2. 토크와 각가속도의 관계 토크는 회전 중심으로부터 힘이 작용하는 점까지의 거리와 작용하는 힘의 외적으로 표현되며, τ=rF로...2025.11.18
