물리학실험 보고서 (관성 모멘트 측정)

소개글

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목차

1. 서론
2. 배경 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 논의
6. 결론
7. 참고 문헌

본문내용

1. 서론
관성 모멘트는 회전 운동을 분석할 때 가장 중요한 요소 중 하나로, 물체의 질량, 크기, 모양에 따라 다른 값을 갖는다. 본 실험에서는 추에 작용하는 중력을 토크로 사용하여 회전 실험판을 회전시키면서 회전 운동을 관찰하였다. 그리고 여러 가지 추를 추가하여 실험을 반복하고 관성 모멘트를 예측하였다. 그 과정에서 실험적으로 관성 모멘트가 회전 운 동에서 갖는 역할에 대해 알아보고자 한다.

2. 배경 이론
(1) 관성 모멘트
같은 질량을 가진 물체라고 하더라도 회전축에서 떨어진 거리에 따라 회전 운동에너지가 달라진다. 예를 들어 긴 막대기를 회전시킬 때 눕혀서 돌릴 때보다 세워서 돌릴 때 더 적은 에너지가 든다. 따라서 회전 운동에서는 질량의 절댓값 뿐만 아니라 질량이 어떻게 분포되어 있는가가 중요하다. 관성 모멘트는 바로 이러한 분포를 나타나는데 다음과 같이 정의된다.

따라서 단순히 질량만 측정한다고 물체의 관성 모멘트를 알 수 없다. 적분을 통해 구한 실험에서 사용할 물체들의 관성 모멘트 식은 다음과 같다.

참고 자료

서울대학교 물리천문학부, 실험1-2. 관성 모멘트측정, 2018.
Holiday, D., Resnik, R., Walker, R., 일반물리학, 범한서적주식회사, 2011.