[일반물리학]관성모멘트

소개글

회전 역학계의 축, 막대, 질점 등의 회전에 의한 관성모멘트를 측정하여 관성모멘트의 개념을 이해한다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험장치 및 기구
4.실험방법
5.실험결과
6.분석및토의

본문내용

4. 실험방법
A. 회전축의 관성모멘트 측정(20g 이하 질량 사용)
 장치의 수평을 맞춘다.
 회전축에 실을 감고 적당한 무게 추를 실의 끝에 매달아 기준위치에서 낙하시키기 시작하면서 초시계를 사용하여 낙하거리 h와 낙하시간 t를 측정한다.
 낙하거리 h와 낙하시간 t를 측정하면 다음의 관계식으로부터 가속도 a를 알 수 있다.

h=1/2at2, a=2h/t2

 ~의 과정을 5회 반복하여 측정한 다음 평균값을 기록한다.
 가속도가 결정되면, 회전축의 관성모멘트를 알 수 있다.

B. 회전막대(rotating platform)의 관성모멘트 측정(100g 이하 질량 사용)
 회전막대를 회전축에 고정시킨다.
 실험 A의 ~의 과정을 반복한다.
 가속도가 결정되면 회전막대와 회전축 전체의 관성모멘트를 알 수 있다.
 전체 관성모멘트에서 회전막대의 관성모멘트를 구하기 위해 의 결과에서 실험 A에서 구한 회전축의 관성모멘트를 빼준다.

C. 질점의 관성모멘트 측정
 실험 B의 실험장치에서 300g 사각 질량을 회전막대의 중심에 위치시킨다음 고정시킨다.
 실험 B의 ~의 과정을 반복한다.
 사각 질량의 위치를 16cm, 24cm로 각각 바꾼 다음 의 과정을 반복한다.
 가속도가 결정되면 사각 질량 회전막대와 회전축 전체의 관성모멘트를 알 수 있다.
 전체 관성모멘트에서 사각 질량의 관성모멘트를 구하기 위해 의 결과에서 실험 A의 회전축의 관성모멘트와 실험 B의 회전막대의 관성모멘트를 모두 빼준다.

D. 회전판(rotational disk)의 관성모멘트
 실험 A의 장치에 회전판을 아래의 그림과 같이 고정시킨 후 앞의 과정을 반복한다.
 실험 A의 장치에 회전판을 아래의 그림과 같이 고정시킨 후 과정을 반복한다.

참고 자료

물리학 실험