관성모멘트 실험레포트

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2021.04.29
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2020.05
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"관성모멘트 실험레포트"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험날짜
3. 실험목적
4. 실험장비
5. 실험원리
6. 실험방법
7. 실험결과
8. 토의
9. 참고문헌

본문내용

3. 실험목적

: 물체를 회전장치를 통한 중력의 일정한 힘으로 회전시키고, 이때의 회전장치의 각속도 및 각가속도를 직접 측정하여 물체의 관성모멘트를 구한다. 또한 회전반경과 관성 모멘트, 평행축 정리 등의 이론을 실험을 통해 확인한다. 부가적으로 회전운동과 토크의 관계를 실험적으로 확인한다.

4. 실험장비

1) 관성모멘트 실험 장치
2) 사각, 원판, 원환 시료
3) 버니어 캘리퍼스, 전자저울

5. 실험원리

: 강체는 그 계에 속하는 입자가 항상 상호간 같은 상대적인 위치를 유지하는 물체를 말하는데, 그러한 강체의 회전에너지에 대해 생각해보자. 회전에너지는 물체의 질량 외에 모양과 크기에 따라 다르게 되는데 이와 같이 회전에너지를 설명할 때 관성모멘트라는 물리량을 사용하면 편리해 진다. 직선 운동의 경우 물체의 질량이 관성의 역할을 하는데 회전운동의 경우 바로 이 관성모멘트가 관성의 역할을 한다. 질량이라는 물리량이 있어 직선운동의 기술이 편리해진 것처럼 회전운동의 경우 관성모멘트의 정의로 인해 회전운동의 기술이 편리해진다.

< 중 략 >

6. 실험방법

① 관성모멘트 측정 장치의 수평을 확인한다.

② 회전축의 반지름 R을 측정하고, 추의 무게를 측정한다.

③ 추걸이에 질량M의 추를 달고 줄을 회전축에 고르게 감아서 추가 일정한 높이에 위치하도록 한다.

④ I-CA로 각가속도를 측정한다.

⑤ 원판에 추 두 개를 올려놓고, 회전중심에서의 거리와 추의 무게를 측정한다.

⑥ 위와 같은 방법으로 추가 올려준 원판의 관성모멘트를 I-CA를 통해 구해서 빈 원판의 관성모멘트를 빼 주는식으로 물체의 관성모멘트를 측정한다.

⑦ 이론값과 비교해서 오차를 구한다.

참고 자료

건국대학교 물리학과, 북스힐 <일반물리학실험>, 2019, p85-99
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