[결과레포트] 관성모멘트 측정

소개

일반물리학에 관련된 실험 중 `관성모멘트 측정`입니다.
사진 및 실험 데이터 수치(3회)를 포함하여 상세하게 설명하였습니다.
관성모멘트 측정 실험에 관한 모든 것을 A TO Z 까지 상세하게 조사하였습니다.

위 내용을 상세하게 자료를 조사하고 그에 관한 내용을 그림과 함께 설명하였습니다.
고체의 선팽창 계수 측정 실험에 관한 것을 찾으시는 분은 이 자료를 통해서 고체의 선팽창 계수 측정에 관한 모든 것을 알게되실 수 있을 것입니다.
제 자료에 자부심이 있습니다!!!

목차

관성모멘트 측정

실험결과
1. 회전축의 관성모멘트
2. 원판의 관성모멘트
3. 막대의 관성모멘트
4. 질점의 관성모멘트
5. 결론 및 토의
5.1) 오차의 원인
5.2) 오차를 줄일 수 있는 방법
6. 질문
6.1) 원판, 막대, 질점의 관성모멘트의 이론값과 실험에서 구한 실험값을 비교하여라.
6.2) 대칭축을 중심으로 회전하는 물체의 총 운동 에너지는 ###이다.
6.3) 3. 실험에서 구한 관성모멘트는 질량 중심에서의 관성모멘트 ICM 이다. 회전축을 변화시키면 관성모멘트의 값도 변화한다. 질량이 M인 물체의 회전축을 h만큼 평행하게 이동시키면 관성모멘트 I는 어떻게 되는가?
7. 참고문헌

본문내용

결론 및 토의

(1) 오차의 원인

① 추가 낙하할 때 정확히 직선으로 떨어지지 않고 흔들리면서 떨어져 오차가 발생할 수 있다.
→ 추가 좌우로 흔들리면서 낙하할 경우 정확한 에너지보존을 기대하기 어렵고 같은 거리를 내려오는 추의 시간은 길어질 것이다. 이 때문에 관성모멘트는 증가할 것이다.

② 도르래와 실 사이의 마찰에 의해서 오차가 발생할 수 있다.
→ 도르래와 실 사이에 마찰이 발생할 경우도 마찬가지로 실이 추를 조금 더 느리게 내려보내게 되고 그 결과 같은 거리를 내려오는 추의 시간은 길어진다. 또한, 이 때문에 관성모멘트는 증가할 것이다.

③ 추가 낙하하는 동안 공기저항에 의해 오차가 발생할 수 있다.
→ 이 경우도 위와 마찬가지로 관성모멘트의 증가를 가져올 것이다.

④ 회전축의 반경을 측정하거나 할 때 측정수단이 부정확해서 오차가 발생할 수 있다.
→ 회전축의 반경, 원판의 반경, 막대의 길이 등을 측정할 때 측정의 부정확성으로 인해 오차가 발생할 수 있고 이는 관성모멘트의 이론값에 영향을 미칠 것이다.

⑤ 실이 감긴 상태가 항상 같지 않아 오차가 발생할 수 있다.
→ 실이 풀리는 속도가 일정치 않으면 그 만큼 추가 내려오는 속도를 변하게 할 것이고 이는 실험의 측정값에 직접적으로 영향을 미쳐 오차를 발생하게 할 것이다. 실이 촘촘히 감긴 경우 추가 상대적으로 느리게 내려올 것이고 이는 관성모멘트의 증가를 가져온다. 반대로 실이 느슨하게 감긴 경우 추가 상대적으로 빠르게 내려올 것이고 이는 관성모멘트의 감소를 가져온다.

참고자료

· - 대학물리학 실험(일반물리학실험 교재위원회)