각운동량 보존 실험보고서

소개글

물리실험 - 물체의 충돌 및 회전물체의 관성모멘트 변화 측정을 통해 각운동량 보존 법칙을 알아보는 실험 보고서

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 분석 및 토의

본문내용

▶ 분석 및 토의
위 실험을 통해 (6%이내의 오차가 있긴 하지만) 각운동량이 보존된다고 할 수 있겠다. 각운동량은 자연의 기본법칙에 의해 외부에서 강제로 힘을 가하지 않는 한 변하지 않으려고 한다. 따라서 일단 회전을 시작하게 되면 각운동량은 변하지 않는데 이 때문에 위 실험에서도 알 수 있듯이 회전운동에너지는 보존된다. 예를 들어, 피겨스케이팅 선수들이 얼음판에서 회전하는 걸 들 수 있는데 두 팔을 벌리고 회전하다가 손을 가슴 쪽으로 모으면서 매우 빠르게 회전한다. 이는 회전중심(몸의 중심)으로부터 멀리 떨어져 있던 질량(손)이 회전중심 쪽으로 이동하면서 두 물체 사이의 거리가 감소하기 때문에 관성모멘트가 감소하고, 이로 인해 각속도가 증가해서 회전이 빨라지게 되는 것이다.
또 다른 예로는 놀이터에서 볼 수 있는 뺑뺑이를 들 수 있는데, 중심축에서부터 같은 각으로 떨어져 있는 사람들이 동시에 뺑뺑이를 돌리다가 한번에 올라타면 뺑뺑이가 매우 빠르게 회전하는 걸 볼 수 있다.
이 실험에서 오차를 발생시킨 요인으로는 우선, 회전축에서의 마찰을 들 수 있다. 운동에너지가 100% 회전에 쓰인 것이 아니라 마찰로 인해 일부 사라지고 회전에 사용되기 때문에 이론값과의 오차가 생겼다고 할 수 있다.
다른 요인으로는 실험을 할 때 시간과 시간 를 측정하면서 생긴 오차를 들 수 있겠는데, 두 시간을 측정할 때의 간격이 조금 있어서 그 동안 운동에너지가 소비되므로 정확한 측정값을 얻을 수 없었던 것으로 예상된다.

참고 자료

없음