[일반화학]관성모멘트와 각운동량 보존

소개글

연세대학교 이학계열 일반 화학 실험시간에
직접 실험한 결과로 쓴 결과 레포트 입니다..

목차

- 실험 결과
(1) 관성모멘트 측정
1) 축 자체의 관성모멘트 측정
2) 원반(Disk)
3) 링
(2) 각 운동량 보존
1) 원반 떨어트리기
2) 링 떨어트리기
-토의

본문내용

※ 질문
① 스마트 풀리 아이콘을 더블클릭-Measurement 탭에서는 Velocity Ch1(m/s)만 선택, Constant 탭은 디폴트값(Spoke Arc length; 0.015m)을 그대로 쓴다. 이 값은 무엇을 의미하는가?
- 여기서 Velocity Ch1(m/s)는 스마트 풀리가 회전 할 때 풀리 접선의 속도이다. 그리고 Spoke Arc length; 0.015m는 원주가 15cm인 스마트 풀리가 10개의 바퀴살로 이루어져 있어서 바퀴살 사이의 호의 길이는 0.15m/10 = 0.015m 라는 뜻이다.

② 원반에 대한 관성모멘트(이론치)는 실제모양과 비교해 볼 때 정확한 값인가? 실제 모양에 의한 모멘트값은 이론치 보다 크겠는가? 작겠는가?
- 이론치 역시 완전히 정확한 값은 아닐 것이다. 우선 원반의 반지름이나 질량은 우리가 직접 측정한 것이 아니라 주어진 값으로 한 것이고 유효숫자 3자리로 반올림을 하였다. 그리고 중앙 홈 r=0.238cm 이라는 값을 무시하였으므로 완전히 정확한 값은 아닐 것이다. 그리고 측정값은 총 4번의 실험에서 한번을 제외하고 모두 이론치 보다 컸다.

③ 수직원반에 대한 관성모멘트 공식
- 1/4MR2 (M=원반의 질량, R=원반의 반경)

④ 위의 방법말고 관성모멘트를 측정하는 방법에는 어떤 것이 있을까?
- 에너지 보존 법칙을 이용한 관성모멘트 측정 방법이 있다.
질량 M 인 추가 정지 상태로부터 시간 t 동안에 h 만큼 떨어지면서 원판을 회전시키면 에너지 보존 법칙에 의해 추의 초기 위치 에너지(Mgh)는 추의 병진 운동 에너지(1/2mv2)와 원판의 회전 운동 에너지(1/2Iw2)가 되어 다음과 같이 나타낼 수 있다(단, g 는 중력가속도를 나타낸다). 여기서 v 는 추가 h 만큼 내려왔을 때의 속도이며, 추는 등가속도 운동을 한다. 따라서, 추와 추걸이의 질량의 합인 M 과 회전축의 반경 R , 그리고 추가 낙하하는 거리 h (두 포토게이트 사이의 거리) 및 추의 낙하 시간 t 를 측

참고 자료

네이버 백과사전 ‘각운동량보존법칙’ http://100.naver.com/100.php?&mode=all&id=2875