[자연과학] 일반물리학實驗 - 관성모멘트의 측정(測定)
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작성일 22-12-09 00:45
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2. 理論(이론)
n개의 질점으로 구성된 강체가 고정 축 주위를 각속도 로 회전시 총 운동에너지 K는
여기서 I는 로 관성모멘트
회전축으로부터의 거리다.
v는 추가 h만큼 내려왔을 때의 속도로 추는 등가속 운동을 하므로 (2)
, (3) R은 회전축의 반지름 (2), (3)을 (1)에 대입하면 관성모멘트 I는 다음과 같이 된다된다.
2) 링의 관성모멘트 측정(measurement)
(1) 원반 위에 링 고정
(2) 1)원반 test(실험) 과 동일하게 test(실험) 과정 반복
(3) 버니어 캘리퍼스를 이용 링의 내경과 외경을 재고 기록
(4) 추의 질량이 증가함에 따라 관성모멘트의 값 변화 확인
(5) 추가 낙하하는데 걸린 시간 이용 측정(measurement)한 링의 관성 모멘트 값과 링의 무게와 내경 외경을 이용하여 계산한 관성 모멘트 값을 비교한다. 연속적인 질량 분포의 경우의 관성모멘트는
이 된다된다.
그림 1과 같은 장치에서 질량 M 인 추가 정지상태로부터 시간 t동안에 h만큼 EJfdj지면서 원판을 회전시키면 에너지 보존 법칙에 의해 (1) 이 된다된다.
3) 막대…(drop)
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다.
3. test(실험) 방법
1) 원반의 관성모멘트 측정(measurement)
(1) test(실험) 에 관련된 기구와 장치 설치와 확인
(2) 실의 수평을 위해 도르래 높이 조정
(3) 실을 도르래에 걸쳐 추걸이와 연결
(4) 원반을 회전시켜 실을 일정하게 감는다.
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설명
일반물리학test(실험) - 관성모멘트의 측정(measurement)
1. 목적
에너지 보존법칙을 이용하여 원반과 막대, 질점의 관성모멘트를 결정한다.
(5) 추걸이를 낙하시켜 모션센서의 작동확인
(6) 일정거리 h를 정하고 낙하 시간 기록
(7) 추의 질량을 변화시켜 각 추마다 5회 test(실험)
(8) 추와 원반 질량 측정(measurement)
(9) 버니어 캘리퍼스로 원반 반지름 측정(measurement) 기록
(10) 추의 질량 증가에 따라 관성모멘트 값의 변화 확인
(11) 추 낙하시간 측정(measurement)하여 원반의 관성 모멘트 값과 원반의 무게와 반지름을 이용하여 계산한 관성 모멘트 값을 비교한다.
