각운동량 보존

저작시기 2010.11 |등록일 2010.11.14 한글파일한컴오피스 (hwp) | 5페이지 | 가격 400원
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각운동량 보존에 대한 자료입니다.

목차

✦실험 목적
✦실험 이론
✦실험기구
✦실험방법
A. 사각질량의 각운동량 보존
B. 디스크와 링의 각운동량 보존
* 실험시 주의 사항
✦실험 결과
✦분석 및 토의

본문내용

✦실험 목적 회전하는 물체와 회전하지 않는 물체의 충돌, 회전하는 물체 의 관성모멘트의 변화 등의 현상을 실험을 통해 관찰함으로써 각운동량 보존법칙과 회전운동에너지의 개념을 이해한다.

✦실험 이론
외부에서 토크가 가해지지 않는다면 모든 물체는 일정한 각운동량을 갖는다. 이것을 각운동량 보존법칙이라고 한다.

이면,
(1)
여기서 는 외부에서 가해진 토크이고 은 각운동량이다.
회전하고 있는 물체의 관성모멘트가 변하면 그 물체의 각속도가 변화하게 된다. 이때, 외부에서 토크가 가해지지 않았다면

(2)
이 된다. 여기서 는 관성모멘트이고 는 각속도이다.
회전하고 있는 디스크 위에 링을 떨어뜨렸을 때 디스크의 각속도가 줄어드는 것을 볼 수 있다. 하지만 각운동량 보존법칙에 의하여 디스크의 각운동량은 링을 떨어뜨린 후의 디스크와 링의 각운동량과 같게 된다. 디스크의 관성모멘트 는

(3)
이다. 여기서 는 디스크의 질량이고 은 디스크의 반지름이다. 링을 올려 놓았을때의 관성모멘트는 는

(4)
이다. 여기서 은 링의 질량, 은 링의 안쪽 반지름, 은 링의 바깥쪽 반지름이다. 따라서 각운동량 보존법칙에 의해서

(5)
이 된다. 여기서 은 디스크만 회전하고 있을때의 각속도이고 은 디스크위에 링을 올려놓았을 때의 각속도이다.
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