관성모멘트 실험 레포트

최초 등록일
2017.12.13
최종 저작일
2017.12
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목차

1. 제목
2. 목적
3. 실험 이론
4. 실험기구
5. 실험방법
6. 실험결과(측정값)
7. 측정값 처리 및 분석
8. 고찰 및 토의
9. 참고문헌

본문내용

1) 관성모멘트 측정 장치 위에 수준기를 올려놓아 수평을 맞춰준다.
2) 충분한 길이의 실의 끝부분을 관성 모멘트 측정 장치의 밑둥 부분에 고정 시킨다.
3) 관성 모멘트 측정 장치 하단에 고정시킨 실의 끝부분부터 1m를 측정하여 표시해준다.(추의 하강 길이=1m)
4) 스탠드 부분에 막대 도르래 2개를 설치한다. (도르래는 줄이 같은 선상의 존재하도록 설치한다.)
5) 실험 장치 설치가 완료 된 후에 관성모멘트 측정 장치 자체의 관성 모멘트를 측정하기 위해
추의 무게 50g, 100g, 200g 3가지의 조작을 실시하여 각 무게 별 자체 관성모멘트를 측정한다.
(추의 하강 시 추가 수직으로 하강하도록 주의한다.)
6) 관성 모멘트를 측정할 고체실린더, 속이 텅빈 실린더, 둥근 막대 실린더, 네모난 막대 실린더의 규격을 측정한다.
7) 4가지 물체의 관성 모멘트를 측정 함에 있어 추의 무게 50g, 100g, 200g 을 각 각 10회 측정하여
기록 한다.
8) 측정 완료한 물체에 대하여 관성 모멘트 값을 이론식에 대입하여 관성 모멘트를 구해본다.
9) 이론으로 구한 이론값과 실험값을 구해보고, 오차율을 계산하여 본다.
10) 실험값과 이론값을 토대로 관성 모멘트에 대해 이해해 보고, 오차 원인에 대해 토의하도록 한다.

※실린더 모양에 따른 실험방법 요약
원반의 관성 모멘트
<중심축 주위의 회전>
1) 측정할 원반의 반지름과 질량을 재어 데이터를 기록하고 회전축에 장착한다.
2) 원반이 회전할 수 있는 추를 달고 원반을 회전시켜 추를 끌어 올린다.
3) 추를 낙하시켜 초시계로 추의 낙하시간을 측정하고, 추의 가속도를 구한다.
4) 4 회 더 측정하여 평균값을 구하고 앞서 측정한 추의 질량, 도르래의 반경을 식 에 대입하여 관성 모멘트를 구한다. 이 값에서 앞서 구한 을 빼면 원반의 관성 모멘트를 얻을 수 있다.
<직경 주위의 회전>
1) 원반을 직경방향으로 회전할 수 있게 장착하고 앞의 1) - 4)의 과정을 반복하여 관성 모멘트를 구한다.
2) 기하학적인 모양으로부터 계산되어진 관성 모멘트와 실험에 얻어진 관성 모멘트를 비교한다.

참고 자료

일반물리학 개정 9판 제 1권, Halliday 외 2인, 범한서적, 2009, 10장 부분 pp. 302~303
일반물리학실험, 한국물리학회, 청문각, 1997, pp. 90~91

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