실험 7. 관성모멘트

목차

[1] 실험 목적
[2] 측정값
[3] 결과
[4] 질문에 대한 토의
[5] 종합토의
[6] 참고문헌

본문내용

질문 2. 실험 1의 3항에서 “실이 겹쳐서 감기지 않고, 한 겹으로 가지런히 감기도록” 하기를 지시하는 이유는 무엇인가?

큰 도르래에 감겨 있는 실이 겹치게 되면 실이 한 바퀴씩 풀릴 때의 길이와 도르래의 지름인 ( : 도르래의 반지름)에 차이가 생기게 된다. 또한, 실이 추에 의해 도르래에서 풀릴 때, 여러 겹으로 감겨 있는 실들과 접촉하며 마찰력이 증가하게 된다. 즉, 실이 겹쳐서 감기게 되면 생기는 오차들이 전파되어 관성모멘트를 구할 때 오차로 작용할 수 있다.

그러나 실제 실험에서는 측정값을 통한 관성모멘트와 이론적으로 구한 관성모멘트의 차이가 각각 7.79%, 1.53%로 근소함을 알 수 있다. (실험 1(a), 실험 2) 즉, 실의 겹쳐짐이 실험결과에는 큰 영향을 주지 못함을 알 수 있다. 이는 실이 겹쳐짐으로 인해 생긴 큰 도르래 한 바퀴 길이의 변화와 실 간에 작용한 마찰력이 크지 않음을 의미한다. (실 간의 마찰력보다 추에 작용하는 중력에 의한 실의 장력이 더 크다는 것을 알 수 있다.)

참고 자료

<물리학실험 제11판 [수정 증보판]>/김상열/아주대학교출판부/2018/73-78p
<일반물리학 제9판>/일반물리학 교재편찬위원회/북스힐/74-78p