자이로스코프의 세차운동 물리실험레포트

목차

1. 실험 목적

2. 관련 이론

3. 실험 방법
(1) 세차율 측정
(2) 세차 운동 관찰

4. 분석

5. 참고 - 돌고 있는 팽이가 쓰러지지 않는 이유

본문내용

1. 실험 목적 : 자이로스코프를 이용하여 세차 운동을 관찰한다.
2. 관련 이론
지지축의 끝에 질량 m인 물체를 매달므로 인해 자이로스코프에 토크가 적용된다. 이 토크로 인해 자이로스코프가 어떤 각속도 를 가지고 세차운동을 하게 된다. 만약 자이로스코프가 처음에 수평으로 균형이 잡혔고, 또한 판이 각속도()로 돌고 있으며, 여기에 질량 m 이 자이로스코프 지지대의 끝(회전축으로부터 거리 d)에 매달려 있다고 하자. 그로 인해 분명 토크, 가 발생할 것이다. 이때의 토크는 분명 또한 시간에 대한 각운동량의 변화율(dL/dt)과도 같다. 이러한 내용들로 인해 세차 운동을 관찰 할 수 있다.
3. 실험 방법
(1) 세차율 측정
1) 우선 자이로스코프가 평형을 유지하도록 추를 조정한다.
2) 지지대의 끝에 질량 m을 가진 물체를 매단다.
3) 거리 d를 측정한다.
4) 자이로스코프를 잡고 있는 동안에는 세차운동을 하지 않는다. 이때 매 초당 판이 2회전 할 수 있도록 돌린다. 그리고 판이 10회전하는 시간을 측정한다.
5) 자이로스코프를 놓는다. 그러면 세차운동을 할 것이다. 이때 자이로스코프가 2번 회전하는 시간을 측정하여 세차 율을 얻는다.
6) 세차운동 하는 동안의 각속도의 평균값을 구하기 위해서 4번 실험과정을 되풀이한다.
(2) 세차 운동 관찰 - 세차운동을 하고 있는 자이로스코프가 제한된다면, 판은 떨어질 것임을 예측하고 이를 관찰한다.
1) 자이로스코프를 평형이 유지되도록 조절한다.
2) 지지대의 끝에 무게를 더한다.
3) 디스크를 회전시켜서, 세차운동을 하게 한다

참고 자료

없음