Mass and inertia experiment

소개

"Mass and inertia experiment"에 대한 내용입니다.

목차

1. Introduction
1.1 Theoretical Background
1) Point Mass Downfall
2) Center of Mass
3) Mass Moment of Inertia
1.2 Purpose

2. Method
2.1 Point Mass Downfall
2.2 Center of Mass
2.3 Mass Moment of Inertia

3. Results
3.1 Point Mass Downfall
3.2 Center of Mass
3.3 Mass Moment of Inertia

4. Discussion
4.1 Point Mass Downfall
4.2 Center of Mass
4.3 Mass Moment of Inertia

5. Conclusion

6. References

7. Appendices

본문내용

1. Introduction
1.1 Theoretical Background
1) Point Mass Downfall

Figure 1 FBD of rolling ball
실험 1)은 경사각이 θ 인 경사로에 질량이 m인 공을 굴려 가속도와 각가속도를 유도하는 실험이다. 위 실험의 free body diagram은 Figure 1과 같다.

< 중 략 >

1.2 Purpose
실험 1)은 IMU 센서를 통해 경사로를 굴러가는 공의 각속도를 얻어 v-t, 그래프로 나타내어 가속도와 각가속도를 구한다. 구한 가속도와 각가속도를 식 (6), (7)로 얻은 이론 가속도와 각가속도와 비교해서 오차의 원인을 찾고 공의 운동을 분석하는 것이 실험 1)의 목표이다.
실험 2)는 물체의 끝점을 들어 올려 평형원리에 의한 물체의 질량중심의 위치를 찾는다. 이를 이론값과 비교해서 오차가 발생한 이유를 찾고, 평형원리를 활용해 질량중심의 위치를 찾는 방법을 아는 것이 실험 2)의 목표이다.
실험 3)은 진자의 비틀림 주기를 측정하고 (21),(22)에 넣어 물체의 질량관성모멘트를 얻는다. 이를 이론값과 비교해 오차의 발생원인을 찾고, Torsion Pendulum의 원리를 활용해 질량관성모멘트를 얻는 방법을 아는 것이 실험 3)의 목표이다.

2. Method
2.1 Point Mass Downfall
1) Experimental apparatus
- Active Ball (ball with an integreted IMU sensor, Figure 4)
- PC with GUI software
- Slope (Figure 5)
2) Experimental Process
(1) Active ball을 완전히 충전시킨 후 Active ball과 컴퓨터를 블루투스를 이용해 동기화하여 통신을 시작한다.

참고자료

· "A guide to writing laboratory reports", School of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University
· Benson H. Tongue, Dynamics 2nd edition, WILEY, 2011