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작성일18-08-12 23:35

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장력은 다음과 같이 주어진다. 물체의 가속도 는 각가속도 와 다음의 관계식을 만족한다.
3.test(실험) 기구
-회전 운동 test(실험) 세트(원판, 고리, 추 등)
-포토게이트와 포토게이트 타이머 시스템

4.test(실험) 방법
-test(실험) 1 회전축과 도르래의 관성 모멘트
1) 장치를 셋팅한다.
4) 식 을 이용하여 관성 모멘트 을 계산하자.
5) 4)에서 계산한 관성 모멘트에서 test(실험) 1에서 구한 를 빼, 수평으로 회전하는 원판의 관성 모멘트를 계산하자.
6) 식 로부터 수평으로 회전하는 원판의 관성 모멘트 theory(이론)값을 계산하자.

-test(실험) 3 수직으로 회전하는 원판의 관성 모멘트
1), 2), 3), 4) 과정은 test(실험) 2 와 같다.
[자연과학] 물리實驗(실험) - 회전 운동 實驗(실험) 장치를 이용하여 여러 가지 물체의 관성 모멘트를 측정(measurement)


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[자연과학] 물리實驗(실험) - 회전 운동 實驗(실험) 장치를 이용하여 여러 가지 물체의 관성 모멘트를 측정(measurement)





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실험결과/물리
순서

1.test(실험) 목적
회전 운동 test(실험) 장치를 이용하여 여러 가지 물체의 관성 모멘트를 측정(測定) 한다.

3) 구심력에 의한 관성 모멘트 측정(測定)
회전축에 관성 모멘트 인 물체를 두고, 구심력 를 가하여 회전 운동시키면 회전력 는 다음과 같다. 원판의 경우 이고, 이므로 수직으로 회전하는 원판의 관성 모멘트는

된다

2) 고리의 관성 모멘트
반지름이 인 회전하는 고리는 그림 5와 같이 회전축으로부터 만큼 떨어진 작은 토막들의 합으로 생각할 수 있다 고리의 관성 모멘트는

로 표현된다 고리를 이루는 작은 토막들의 질량 합은 고리의 질량과 같으므로 관성 모멘트는 다음과 같다.
2) 추의 질량 과 실을 감은 위치의 반지름 을 측정(測定) 하여 기록한다.

이 식을 에 대해 정리(整理) 하면,

이고, 원판의 관성 모멘트는 다음과 같다.

2.theory(이론)
1) 원판의 관성 모멘트
연속체의 경우 강체의 관성 모멘트는 다음과 같이 적분 형태로 나타낼 수 있다

여기서 은 회전 반지름이고, 은 미소 질량이다.
원판의 관성 모멘트에서 원판과 미소링 사이에는 다음의 비례식이 성립한다.
5) 4)에서 계산한 관성 모멘트에서 test(실험) 1에서 구한 를 빼, 수직으로 회전하는 원판의 관성 모멘트를 계산하자.
6) 식 로부터 수직으로 회전하는 원판의 관성 모멘트 theory(이론)값을 계산하자.

-test(실험) 4 고리의 관성 모멘트
1), 2), 3) 과정은 위 test(실험) 들과 같다.
…(투비컨티뉴드 ) 3) 추를 낙하시키고 포토게이트 타이머 시스템으로 각가속도 를 측정(測定) 한다.
다음으로는 원판을 수직으로 세워서 회전하는 경우를 생각해보자. 관성 모멘트의 계산에서 수직축 정리(整理) 는 다음과 같다.

여기서 는 각가속도이고, 은 중심에서 구심력이 작용하는 곳까지의 거리이다.

-test(실험) 2 수평으로 회전하는 원판의 관성 모멘트
1), 2), 3)과정은 test(실험) 1과 같다.

따라서

이고, 관성 모멘트는 다음과 같이 주어진다.
4) 식 을 이용하여 관성 모멘트 을 계산한다.
4) 식 을 이용하여 관성 모멘트 을 계산하자.
5) 4)에서 계산한 관성 모멘트에서 test(실험) 2에서 구한 를 빼, 고리의 관성 모멘트를 계산하자.
6) 식 로부터 고리의 관성 모멘트 theory(이론)값을 계산하자.

5.test(실험) 결과
test(실험) 값, theory(이론)값, 오차
-test(실험) 1
-추 질량 m (kg) : 0.021
-반지름 r (m) (실감은 반경) : 0.008
-가속도 a : 70.409
-관성 모멘트 : -0.0000xxx6
-test(실험) 2
-추 질량 m (kg) : 0.1068
- 반지름 r (m) : 0.xxx5
-가속도 a ( : 0.8283
- 관성 모멘트 : 0.000153
-수평으로 회전하는 원판의 관성 모멘트 test(실험) 값 : 0.000154
-원판의 질량 M(kg) : 1.42
-원판의 반지름 R(m) : 0.114
-수평으로 회전하는 원판의 관성 모멘트 theory(이론)값 : 0.00923
-오차율(%) : 98.33%
-test(실험) 3
-추 질량 m (kg) : 0.1068
-반지름 r (m) : 0.xxx5




설명

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다.

여기서 는 그림 4에서 보는 것과 같이 회전하는 물체의 면과 수직한 최전축의 관성 모멘트 나타내고, 는 물체의 면과 평행한 회전축의 관성 모멘트를 나타낸다.
여기서 은 추의 질량이고, 는 물체의 가속도이다.

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