[한양대ERICA][A+][일반물리학실험1] 회전관성

소개

[한양대ERICA][A+][일반물리학실험1] 회전관성 입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적(Introduction)

3. 방법(Method)
3.1 이론 및 원리
3.2 장치 및 방법 (Experimental method)

4. 결과 (Results)

5. 분석 및 토의 (Discussion)

6. 결론

7. 과제용 질문

본문내용

1. 실험제목
본 실험은 ‘회전관성’ 실험이다.

2. 실험목적(Introduction)
회전장치를 이용하여 물체를 중력의 일정한 힘으로 회전시키고, 에너지 보존 법칙을 적용하여 물체의 회전관성을 측정할 수 있다. 뉴턴의 제 2법칙을 이용하여 강체에 작용하는 알짜 토크와 토크에 의해 회전축 주위로 생기는 각가속도 사의의 관계를 유추할 수 있다.

3. 방법(Method)
3.1 이론 및 원리
(1) 강체의 운동
강체란, 물리학에서 형태가 변하지 않는 물체를 의미한다. 강체의 가장 일반적인 운동은 질량중심의 병진운동과 질량중심을 지나는 축에 대한 회전운동의 결합이다. 즉, 강체의 운동은 병진운동과 회전운동의 합으로 나타낼 수 있다.

2) 회전 운동에너지
회전 강체는 서로 다른 속력으로 움직이는 입자들의 결합체로 취급이 가능하다. 따라서 회전체의 운동에너지는 다음과 같이 나타낸다.

<중 략>

3.2 장치 및 방법 (Experimental method)
(1) 실험 장치
- 회전장치 : 회전장치를 이용하여 물체를 중력의 일정한 힘으로 회전시킨다.
- 낙하장치 : 추를 떨어뜨린다.
- 추와 추걸이
- 도르래
- 낚싯줄 : 회전장치와 도르래 그리고 물체를 연결한다.
- 원판 : 원판의 회전관성을 계산한다.
- 링 : 링의 회전관성을 계산한다.
- 질점회전장치와 질점 : 질점회전장치와 질점의 회전관성을 계산한다.
- I-CA system : 실험화면을 녹화한 후, 프로그램을 가동하여 물체의 움직임을 분석한다. 본 실험에서는 추의 움직임을 분석하여 추세선식을 도출하는 역할을 한다.

(2) 실험 방법
<실험1> : 회전장치의 회전관성 결정
(1) 관성모멘트 실험장치를 설치한다.
(2) 물체의 운동이 방해받지 않게끔 도르래의 위치와 회전운동 장치의 위치를 조절한다.
(3) I-CA 프로그램을 실행시켜 카메라 위치를 조절한다.
(4) 녹화 시작을 하여 물체가 낙하하는 움직임을 포착한다.

참고자료

· Walker, Halliday, Resnick, 일반물리학, 11판, 10장, 텍스트북스, 2021