물리학 관성모멘트

소개

물리학 관성모멘트

목차

1.실험제목: 관성모멘트
2.실험목적:
3.이론
4.실험방법
5.실험결과
<관성모멘트>
6.분석 및 토의

본문내용

1.실험제목: 관성모멘트
2.실험목적: 회전 역학계의 축, 막대, 질점 등의 회전에 의한 관성모멘트를 측정하여 관성모멘트의 개념을 이해한다.
3.이론
회전하는 강체의 운동에너지는 각 입자들의 운동 에너지를 다 더함으로써 얻어질 수 있다.
(1)
단, : i 번째 입자의 질량
: i 번째 입자의 속도
(1)식은 가 모든 입자들에 대해 같지 않은 경우에도 성립한다.
이 식에 를 대입하면
(2)
이고는 모든 입자들에 대해 같은 값을 가진다.
(2)식의 우변의 괄호안의 양은 회전하는 물체의 질량이 회전축에 대해서 어떻게 분포하고 있는지를 말해준다. 이 양을 관성 모멘트 () 라 한다. 따라서
(3)
가 된다.
그러면 하나의 질점에 대한 관성모멘트() 는 아래와 같이 쓸 수 있다.
(4)
단, : 질점의 질량
: 회전축으로부터 질점까지의 거리
연속적인 질량분포의 경우에는



6.분석 및 토의
이번 실험은 다른 실험들보다 다소 쉬운 실험으로 단지 주의할 점은 추가 떨어져서 바닥에 부딪칠 때를 사람의 감각을 이용하기 때문에 약간 부정확한 실험이기도 하다.
관성모멘트는 물체가 회전축을 중심으로 회전을 지속하려는 하는 성질의 크기이다. 따라서 보통 관성은 질량이 클수록 큰데 이 질량 말고도 관성모멘트에 영향을 주는 것이 있음을 알 수 있었다. 실험 D에서는 물체가 세워져 있는 가 눕혀져 있는가에 따라 관성모멘트가 다름을 알 수 있었다. 실험 A와 B의 차이는 실험 B에서 회전막대가 올려져있는 것인데 이에 따라 질량의 분포가 커진다. 결과를 보면 관성모멘트가 커진다. 또 실험 C에서는 사각질량의 위치를 중심 10cm, 20cm로 늘리면서 관성모멘트가 커진다. 이 실험에서 질량의 분포가 관성의 모멘트에 영향을 끼친다는 것을 명확하게 해준다.
이 실험에서 특별한 점이 있다C실험에서 사각질량을 중심에 위치시켰을 때 값이 -가 나오고 있는데 이것은 실험자체의 오류이다. 실험 B에서 질량m이 0.055이지만 실험 C에서 질량 m은 0.105이다 이렇게 같은 질량이 아니므로 올바른 I값이

참고자료

· 없음