관성모멘트 측정 (회전판) 결과레포트

목차

[1] 실험값
[2] 결론 및 토의
[3] 추가이론조사

본문내용

[결론 및 토의]
이번 실험은 관성모멘트에 대한 실험이었다. 여러 조건을 바꿔가면서 실험을 되풀이 했다. 각 실험마다 스톱워치를 사용하여 시간을 쟀는데, 추가 일정한 길이를 내려오면 그 때 시간을 멈춰야만 했다. 그런데 탁자의 높이에서 일정한 길이를 재고 보니 바닥에 앉아야만 그나마 정확한 시간을 잴 수 있을 정도로 아래까지 내려와 있었다. 바닥에 앉아서 실험을 할 수 없었기에 스톱워치로 시간을 잴 때 정확하게 맞추려고 노력을 했지만 추를 보고 누르는 그 어느 정도의 반응시간은 어쩔 수 없었다.

< 중 략 >

[4] 추가이론조사

역학적 에너지[mechanical energy, 力學的─]
물체의 운동 상태에 따라 결정되는 운동에너지, 물체의 위치에 따라 정해지는 위치에너지의 합으로서 기계적 에너지라고도 한다.

< 중 략 >

관성모멘트 [ moment of inertia, 慣性─ ]

관성모멘트는 관성능률(慣性能率)이라고도 하며, 회전하는 물체가 그 때의 상태를 유지하려고 하는 에너지의 크기를 말한다. 관성모멘트는 I로 표시하고, 단위는 kg·㎡이다. 회전운동을 병진운동과 비교하였을 때, 회전운동에서의 관성모멘트는 병진 운동에서의 질량과 유사한 성질을 갖는 물리량이다. 회전하는 물체가 회전을 계속하려는 성질인 회전 관성은 물체의 전체 질량과 질량 분포 상태에 따라 달라진다. 따라서 관성 모멘트(I)는 물체가 외부의 토크에 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내는 양으로서, (각 입자의 질량)×(입자로부터 회전축까지의 거리)2 를 모두 더한 값으로 정의한다.  다시 말해, 물체의 운동에서 강체를 작은 입자들의 모임이고, 이 강체가 각속력 w로 고정된 z축에 대해 회전하는 경우를 생각하자. 강체를 구성하는 각 입자의 질량 m1,m2,m3,… 이 회전축으로부터의 거리를 r1,r2,r3,…라고 할 때,i번째 입자의 운동에너지는 다음과 같다.

참고자료

· 네이버 지식백과
· 두산백과
· 지구과학사전, 2009.8.30, 북스힐