일반물리_06. 관성모멘트

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목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 이 론
1) 관성 모멘트(Moment of Inertia)
2) 강체(Rigid Body)의 회전에 있어서 관성 모멘트
3) 실험을 통한 관성모멘트 측정

4. 실험기구

5. 실험순서

6. 실험결과 (Data)

7. 토의 및 결론 (Discussion)

본문내용

1. 실험제목

관성 모멘트

2. 실험목적

회전축에 대한 관성모멘트를 실험적으로 측정하고 이론적 계산 값과 비교한다.

3. 이론

1) 관성 모멘트(Moment of Inertia)

자연에서 운동하고 있는 입자는 운동에너지로서 표현 가능 하다. 그런데 이 입자들이 어떤 기준점을 중심으로 회전 운동 한다면, 우리는 이것들을 관성모멘트 I 라는 물리적 양으로서 표현한다. 직선 운동하는 물체의 경우, 질량이 관성(운동 상태를 유지하려는 성질)의 역할을 하는 것처럼, 회전 운동하는 물체의 경우, 관성 모멘트가 관성의 역할을 한다. 관성 모멘트는 다음과 같이 정의 된다.

<중 략>

2) 강체(Rigid Body)의 회전에 있어서 관성 모멘트

강체라 함은 말 그대로 너무 강해서 모양이 변하지 않는 물체이다.(즉, 힘이 가해져도 내부의 임의의 두 점 사이의 거리가 변하지 않는 물체) 만약, 강체가 어떤 축에 대해서 회전 한다면, 이 경우 강체 위의 임의의 점과 축사이의 거리는 변치 않으며, 모든 점의 각속도는 일정하다. 그러므로 우리는 관성모멘트를 사용하여 간단한 형태로 표현할 수 있다.(위 참고) 그러한 강체의 관성 모멘트는 형태에 따라 다르며 회전축이 어디에 위치하느냐에 따라서 달라질 수가 있다. 관성 모멘트를 구하는 수학적인 방법은 생략한다. 그러나 몇몇 간단한 경우의 관성모멘트에 대한 공식을 아래 표에 나타내었다.

참고 자료

대학물리 역학편 / 차동우 / 북스힐 / 2007 / Vol. 4 / 1st Edition / p.122~123
맛보기 물리학 / Vern J. Ostdiek, Dounado J. Bord / 물리학교재편찬위원회 / 청문각 / 2004 / Vol. 1 / 4th Edition / p.152~159
대학물리학 / Raymond A. Serway, John W. Jewett / 대학물리학교재편찬위원회 / CENGAGE Learning - 북스힐 / 2009 / Vol. 1 / 7th Edition / p.221~227