물리-각운동량보존

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험 결과
6. 분석 및 토의
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
각운동량 보존
2. 실험목적

회전하는 물체와 회전하지 않는 물체 사이의 충돌과 회전하는 중인 물체의 관성모멘트의 변화를 실험을 통해 관찰하고 이해한다. 그리고 실험을 통해서 각운동량 보존법칙과 회전하는 물체의 운동에너지의 개념을 이해한다.

3. 실험이론

각운동량 보존의 법칙은 외부의 힘이 작용하지 않을 때 원운동을 하는 물체의 각운동량은 일정하다는 법칙이다. 우리는 실생활에서 이런 각운동량의 보존법칙을 쉽게 볼 수 있다. 그 예로 다이빙 선수가 몸을 구부리면 이때 관성모멘트가 작아지지만, 각운동량은 일정하므로 각속도는 증가한다. 그리고 체조선수가 회전을 할 때 몸을 모으면 회전하는 속도가 빨라져 더욱 아름답게 보인다. 이런 스포츠 활동 말고도 행성의 운동, 원자나 원자핵의 이론 등을 이해하고 증명하는데도 응용이 된다.
외부에서 토크가 가해지지 않는다면 모든 물체는 일정한 각운동량을 갖는다.

<중 략>

실험1) 사각질량의 각운동량 보존
1) 사각질량에 실을 연결하여 회전막대에 끼워 넣는다.
2) 그림 1과 같이 사각질량이 회전막대 위에서 움직일 때, 사각질량의 질량중심이 회전축에서부터의 최대 거리가 20cm, 최소 거리가 10cm가 되도록 Stop나사를 사각질량 양쪽에 고정시킨다.
3) 사각질량에 연결된 실을 그림 1과 같이 회전축의 중심에 통과시킨다.
4) 사각질량이 Stop나사 사이를 자유롭게 움직이는지 확인한다.
5) Photogate Timer를 Pendulum Mode에 맞춘다.
6) 중심축을 잡고 회전막대를 회전시킨다. 사각질량이 움직일 수 있는 최대거리인 20cm까지 밀려오고 또한 회전속도가 안정되면 Photogate Timer의 Reset버튼을 눌러 회전주기를 측정한다.
7) 중심축을 회전하는 실을 잡아당겨 사각질량 거리가 최소 거리인 10cm가 되도록 한 후 재빨리 Reset 버튼을 눌러 회전주기를 측정한다.

<이하생략>

참고자료

· 일반물리학실험 / 한성철 외 7명 / 형설출판사 / 2003.02.20
· 일반물리학 / 하병준 외 9명 / 형설출판사 / 2002.12.05