일반물리실험보고서 자이로스코프

목차

1. Purpose
2. Theory
3. Method
4. Results
5. Discussion
6. References

본문내용

1. Purpose
자이로스코프의 디스크를 회전시키고 추를 이용해서 힘의 평형을 깨뜨려주면 자이로스코프에 작용하는 힘들의 외적에 의해 토크가 발생하게 되고 자이로스코프는 그 토크에 의해서 Precession(세차운동)을 하게 되는데 이것을 관찰하고 분석하는 것이 실험의 목적이다.
디스크 두 개를 놓고 각 디스크를 다른 방향, 같은 각속도로 돌려서 자이로스코프의 운동을 관찰하고 다음엔 디스크 두 개를 같은 방향으로 돌려서 자이로스코프의 운동을 관찰한다. 이를 통해서 자이로스코프의 초기 각운동량과 Precession, 초기 각운동량과 Nutation(장동운동) 간의 관계를 알아본다.
자이로스코프의 초기 운동 상태에 따라서 Nutation motion과 Precession motion이 합성되어 대표적인 세 가지 모양의 궤적을 그리면서 운동하게 되는데 각 궤적을 그리게 되는 조건을 생각해본다.

2. Theory
아래 자이로스코프를 보면 맨 처음 모습은 Fig (1)의 side view처럼 수평 방향으로 무게의 평형을 이루고 있는데 디스크가 있는 오른쪽에 무게 m(kg)의 추를 달아줘서 중력을 가해준다.

참고 자료

KAIST Department of Physics, 2013, General Physics Laboratory I, Spring Semester 2013, Daejeon: KAIST
Richard Wolfson, 2007, Essential University Physics Volume 1, 2nd Ed. San Francisco: Pearson.
http://demoweb.physics.ucla.edu/node/29