일반물리학 實驗 (물체의 관성모멘트 측정(測定) )
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작성일 19-01-03 22:20
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(3)
여기서 는
(4)
이며, 이를 관성모멘트라 한다.
(3)
여기서 는
(4)
이며, 이를 관성모멘트라 한다.
(8) 과정 (7)의 결과와 원판의 이론(理論)값 을 비교해 본다. 實驗(실험) 결과 다소 오차는 있었지만, 여러 오차 Cause 을 감안하면 관성모멘트의 이론(理論)식이 타당하다는 結論(결론)을 내릴 수 있다
實驗(실험)을 하면서 축과 봉 사이의 마찰력, 실과 회전축, 도르레 사이의 마찰력, 봉과 원판 사이의 마찰력 등에 의해서도 오차가 발생할 수 있다 추를 낙하시킬 때 손 떨림에 의해 정지상태가 아니었을 가능성도 있겠다.
(2) 추걸이에 질량 인 추를 달고 회전축에 고르게 감아서 추가 임의의 기준점에 있도록 한 다음, 추를 낙하시켜 바닥에 떨어질 때의 시간 를 3회 측정(measurement)하여 平均(평균)을 구한다.
(6) 과정 (2), (3), (4), (5)의 측정(measurement)값으로부터 관성모멘트 를 구한다.
2. 원리
회전축에서 거리 만큼 떨어진 곳에 위치한 질량 인 입자가 축주위를 각속력 를 가지고 원주상을 운동하면, 선속력은 다음과 같다.
(7) 과정 (2)에서 구한 관성모멘트의 값을 과정 (3)의 관성모멘트 값을 빼면 작은 원판의 관성모멘트 값을 구할 수 있다 이렇게 하여 원판 3개의 관성모멘트 값을 구한다.
결과 및 토의
이번 實驗(실험)을 통해서 관성모멘트는 축 둘레의 질량분포에 의해 결정된다는 것, 중심축과 추 사이의 거리가 다를때 각각 관성모멘트의 값이 다르다는 것을 알 수 있었다. 따라서 는
(9)
이므로, 식 (1)과 (9)를 식 (6)에 대입하면 회전체의 관성모…(투비컨티뉴드 ) 멘트 는 다음과 같이 된다
(10)
3. 기구 및 장지
관성모멘트 측정(measurement)장치, 추, 초시계, 줄자, 캘리퍼, 실, 저울
4. 實驗(실험)방법
(1) 그림 1과 같이 實驗(실험)장치를 설치한다.
(1)
따라서 그 입자가 가지는 운동에너지는
(2)
이 된다
강체의 총 운동에너지는 강체의 구성 입자의 운동에너지를 모두 합한 양이므로 회전축의 총 운동에너지 는 다음과 같다. 질량 인 추가 정지상태로부터 시간 동안에 거리 만큼 낙하하면서 원판을 회전시키면 역학적 에너지 보존법칙에 처음 에너지와 나중에너지가 같게 되므로
(6)
이다. 관성모멘트는 의 차원으로, 단위는 이다.
각각의 점질량으로 구성된 물체가 아니고 연속적으로 분포해 있는 경우에는
(5)
으로 표현된다
그림 1은 회전 관성모멘트의 實驗(실험)장치이다.
(4) 중간크기의 원판을 빼고 작은 원판을 설치하여 과정 (2)를 實驗(실험)한다. 이때 과 는 일정하게 유지한다. 관성모멘트는 의 차원으로, 단위는 이다. 물체의 관성모멘트 측정(measurement)
1. 목적
회전하는 원관의 관성모멘트를 역학적 에너지 보존법칙을 이용하여 측정(measurement)한다. 낙하시키는 위치를 항상 일정하게 유지하기에도 현실적으로 불가능했고 공기의 저항도 오차의 Cause 으로 볼 수 있다 공기 중에서 추를 떨어뜨릴때 공기의 저항에 의해 중력가속도가
순서
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실험결과/물리
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일반물리학 實驗 (물체의 관성모멘트 측정(測定) )
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설명
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다. 이 때 원판은 3개 모두를 설치한다.
(1)
따라서 그 입자가 가지는 운동에너지는
(2)
이 된다
강체의 총 운동에너지는 강체의 구성 입자의 운동에너지를 모두 합한 양이므로 회전축의 총 운동에너지 는 다음과 같다.
(3) 작은 원판을 빼고 과정 (2)를 實驗(실험)한다.
(5) 큰 원판을 빼고 중간크기의 원판을 설치하여 과정 (2)를 實驗(실험)한다.
추가 정지상태에서 낙하하면서 등가속도운동을 하므로, 이면,
(7)
(8)
이다. 즉, 는 추가 낙하하기 전의 퍼텐셜에너지이며, 은 추가 낙하하면서 생긴 병진운동에너지와 원판의 회전운동에너지의 합이다.
각각의 점질량으로 구성된 물체가 아니고 연속적으로 분포해 있는 ...
물체의 관성모멘트 측정(measurement)
1. 목적
회전하는 원관의 관성모멘트를 역학적 에너지 보존법칙을 이용하여 측정(measurement)한다.
2. 원리
회전축에서 거리 만큼 떨어진 곳에 위치한 질량 인 입자가 축주위를 각속력 를 가지고 원주상을 운동하면, 선속력은 다음과 같다.
