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자이로스코프 결과레포트

실험결과/Results관성모멘트 측정b. 자이로스코프의 운동1.Q1. 관성 바퀴의 회전 여부에 따른 자이로스코프 회전 중심축 운동의 차이는 어떠한가? 이와 같은 현상이 발생하는 원인은 무엇인가?관성 바퀴가 회전할 때 축을 밀게 되면 1. 회전운동과 2. 진동하는 장동운동을 병행하게 된다. 이는 관성바퀴가 회전하지 않을 때는 돌림힘 토크만 위로 작용하는데 비해, 회전할 때는 수직 방향의 각운동량과 토크가 함께 작용하기 때문이다.자이로스코프의 운동 2Q1. 수평축은 힘을 가하는 방향으로 이동하는가? 만약 그렇지 않다면 수평축은 어느 방향으로 이동하는가? 이 결과의 원인은 무엇인가?힘을 가하는 방향으로 이동하지 않는다. 관성바퀴 각운동량의 방향이 토크에 의해 계속해서 바뀌기 때문이다. 따라서 이 각운동량의 방향의 변화가 계속해서 관성바퀴의 수평축을 진동시키는 원인이다.Q2. 힘의 방향을 위쪽, 오른쪽, 왼쪽 등으로 바꾸어 가해주면 중심축의 이동 방향은 어떻게 변하는가? 이 결과의 원인은 무엇인가?성바퀴가 반시계방향으로 회전할 때 힘을 아래로 가하면 오른쪽으로, 위로 가하면 왼쪽으로, 왼쪽으로 가하면 아래로, 오른쪽으로 가하면 위쪽으로 운동한다. 이는 자이로스코프의 운동에 토크가 영향을 미치기 때문이다. 결국 각운동량을 보존하기 위해서 각운동량의 변화방향의 반대쪽으로 힘이 작용하게 되고, 이것이 중심축의 이동으로 나타난다. 즉, 아래로 힘을 가할 경우에는 오른쪽으로 토크가 작용하고, 위쪽으로 힘을 가할 경우에는 왼쪽으로, 나머지 경우도 마찬가지로 토크가 작용하기 때문이다.세차운동장동운동결론 및 토의/Discussion세차운동을 측정하는 실험에서 손으로 세차운동을 진행한다는 것이 너무 직관적이었다.관성 바퀴의 회전 여부에 따른 자이로스코프 회전 중침축(수평축) 운동의 차이는 어떠한가? 이와 같은 현상이 발생하는 원인은 무엇인가?답) 회전바퀴를 반시계 방향으로 회전시키면 자이로스코프가 반시계 방향으로 회전하고, 회전바퀴를 시계방향으로 회전시키면 자이로스코프가 시계방향으로 회전한다. 회전바퀴가 반시계 방향으로 회전하면, 각속도의 벡터방향은 자이로스코프 회전축의 바깥 방향이고, 이는 각운동량의 벡터 방향과 같다. 따라서 자이로스코프가 반시계 방향으로 회전한다. 만약3. 수평축은 힘을 가하는 방향으로 이동하는가? 만약 그렇지 않다면 수평축은 어느 방향으로 이동하는가? 이 결과의 원인은 무엇인가?답) 수평축은 힘을 가하는 방향으로 이동하지 않는다. 축을 수평으로 만든 상태에서는 중력에 의해서 수평축에 토크가 작용하지 않는다. 그런데 인위적으로 수평축에 힘을 주면 토크가 작용하여 수평축이 이동하게 된다.4. 힘의 방향을 위쪽, 오른쪽, 왼쪽 등으로 바꾸어 가해주면 중심축의 이동방향은 어떻게 변하는가? 이 결과의 원인은 무엇인가?답) 위쪽으로 당기면 토크가 몸쪽 방향으로 작용해서 중심축이 시계 방향으로 이동한다. 힘을 오른쪽으로 가해주면 토크가 위쪽으로 작용해서 중심축이 올라간다. 힘을 왼쪽으로 가해주면 토크가 아래쪽으로 작용해서 중심축이 내려간다. 각각 요인 더해지는 방향에 따라 중심축의 이동방향이 결정되기 때문이다.참고문헌/References-하이탑 고등 물리 2 참고서-PEARSON University Physics- Experiment summary by Yonsei University Physics LabPage PAGE * Arabic * MERGEFORMAT 1

공학/기술| 2017.10.10| 11페이지| 4,000원| 조회(123)

연세대, 결과보고서, 공학물리, 졸업보장

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