관성모멘트의 측정

목차

1.목적
2.기기 및 장치
3.이론
4.실험절차
※ 오차 원인 분석

본문내용

어떤 축의 둘레를 회전하고 있는 물체는 그 축의 둘레에서 회전을 지속하려고 하는데, 그 관성의 크기를 나타내는 양으로써 관성능률(慣性能率)이라고도 한다. 회전하는 강체(剛體)의 각 부분의 질량 m1,m2,m3,…에 회전축으로부터 그 부분까지의 거리 r1, r2, r3,…의 제곱을 곱하고 그들을 모두 합한 양을 I라 할 때, I=M1r12＋M2r22＋M3r32＋… 가 되며, 이 I를 그 축에 대한 관성모멘트라 한다. 관성모멘트는 축 둘레의 질량 분포에 따라 정해지며, 강체의 질량이 회전축으로부터 떨어져 분포하고 있을수록 크다. 플라이휠의 주변부를 크게 하는 것은 이 관성모멘트를 크게 하기 위한 것이다.
또, 각속도를 ω, 회전운동의 에너지를 E, 관성모멘트를 I라 하면, E=1/2(Iω2) 의 관계가 성립된다. 이것은 회전에너지는 외부로부터의 힘의 작용이 없는 한 변하지 않으므로, 회전 도중에 관성모멘트가 변화하면 각속도가 변한다는 것을 가리키고 있다. 관성모멘트는 강체를 매달아 진동을 가함으로써 측정할 수도 있는데, 형태가 간단한 경우는 계산에 의해서 구할 수 있다. 관성모멘트의 개념은 고전적인 강체뿐만 아니라 분자나 변형된 원자핵의 회전에 대해서도 중요하다

참고 자료

일반물리학실험, 한양대학교 출판원, 1996.2001