[부산대] 일반물리학실험1 보고서(물리학과) 회전운동과 관성모멘트 (A+)

소개글

부산대 물리학과(일반물리실험도 가능, 물리학과는 일물실+α 이거나 같거나 둘 중 하나입니다.)물리학도를 위한 물리실험 1 회전운동과 관성모멘트에 대한 보고서입니다. A+인증은 보고서 표지에 캡처 사진 넣었습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리
1) 회전축이 질량 중심축과 같을 경우
2) 회전축이 질량 중심축과 다를 경우
3) 관성 모멘트 측정

3. 실험기구 및 재료

4. 실험 방법
1) 실험 1) 회전축 자체의 관성 모멘트
2) 실험 2) 원반과 고리의 관성 모멘트
3) 실험 3) 회전축이 질량 중심축과 다를 경우

5. 측정값 및 실험 결과

6. 결과에 대한 논의

7. 결론

8. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
회전축에 대한 물체의 관성 모멘트의 정의를 이해하고 실험적으로 측정하여 이론적인 값과 비교한다.

2. 실험 원리
(1) 회전축이 질량 중심축과 같을 경우
어떤 물체의 질량 중심을 지나는 회전축에 대한 회전을 생각할 때, 그 물체의 각운동량은 다음과 같이 주어진다.

<중 략>

6. 결과에 대한 논의
실험 1과 2에서의 실험값은 첫 번째 표에 나와 있다. 회전판만 있을 때와 원반이 있을 때의 관성모멘트의 크기를 비교하면 후자의 경우가 훨씬 크다. 이는 원반이 들어오면서 계의 질량이 대폭 증가하였고 이에 따라 무거워진 계를 회전시키는 데 더 많은 힘이 들어갔음을 의미한다. 또한 원반의 z축과 x축의 관성모멘트를 비교하면 전자가 후자보다 약 2배 더 큰데 이는 실험 원리에서 설명한 식 과 잘 들어맞는다는 것을 알 수 있다.
실험 3에서 원반이 없을 때 관성모멘트를 보면 추걸이+추의 질량이 205g인 시행에서는 어댑터가 중심으로부터 멀어질수록 미세하게 증가하였고 세 번째 시행에서 대략 절반 값인 105g을 달았을 때는 관성모멘트가 2배 가량 나왔다. 이는 어댑터의 질량이 회전대에 비해 매우 작아 관성모멘트에 영향을 거의 끼치지 못하였다고 볼 수 있고 세 번째 시행에서 추의 무게가 절반으로 줄어들어 돌림힘이 절반이 되어버렸고 이에 따른 결과로 관성모멘트는 2배 정도의 크기가 나왔다.

참고 자료

일반물리학 실험, 5판, 11장, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2018년

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물물실 보고서 회전운동과 관성모멘트.hwp
일물실 관성모멘트.xlsx