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[자연과학]물리test(실험) 보고서 - 관성 모멘트

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작성일 24-07-25 01:32

본문




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理論
관성 모멘트란 어떤 축을 중심으로 회전 운동하는 물체의 관성을 크기로 나타낸 양이다. 따라서

(3)

가 된다
그…(省略)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

A. 회전축의 관성 모멘트 측정(measurement)(20 이하 질량 사용)

① 장치의 수평을 맞춘다. 회전축에 대한 물체의 질량 분포에 의하여 정해지는데 이 관성 모멘트가 클수록 그 물체를 회전시키기 어렵다.설명



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실험과제/물리



experiment(실험) 결과 보고서
タイトル관성 모멘트experiment(실험)날짜experiment(실험) 조소속학번이름
experiment(실험) 목적
회전 역학계의 축, 막대, 질점 등의 회전에 의한 관성모멘트를 측정(measurement)하여 관성모멘트의 concept(개념)을 이해한다.

③ 사각 질량 중심의 위치를 10cm, 220cm로 각각 바꾼 다음 ②의 과정을 반복한다.

③ 낙하거리 와 낙하시간 를 측정(measurement)하면 다음의 관계식으로부터 가속도 를 알 수 있다

④ ②～③의 과정을 3회 반복하여 측정(measurement)한 다음, mean(평균)값을 기록한다. 이 양을 관성 모멘트 라 한다.

⑤ 가속도가 결정되면, 회전축의 관성모멘트를 알 수 있다

B. 회전막대(Rotating Platform)의 관성 모멘트 측정(measurement)(100 이하 질량 사용)

① 회전막대를 회전축에 고정시킨다.

② experiment(실험) B의 ①～④의 과정을 반복한다.

C. 질점의 관성 모멘트 측정(measurement)

① experiment(실험) B의 experiment(실험)장치의 회전막대의 중심에 사각질량을 위치시킨 다음 고정시킨다.
이 식에 를 대입하면

(2)

이고는 모든 입자들에 대해 같은 값을 가진다.

④ 가속도가 결정되면 사각질량회전막대와 회전축 전체의 관성 모멘트를 알 수 있다

⑤ 전체 관성 모멘트에서 사각 질량의 관성 모멘트를 구하기 위해 ④의 결과에서 experiment(실험) A의 회전축의 관성모멘트와 experiment(실험) B의 회전막대의 관성모멘트를 모두 빼준다.

(1)

단, : i 번째 입자의 질량
: i 번째 입자의 속도
(1)식은 가 모든 입자들에 대해 같지 않은 경우에도 성립한다.

D. 회전판(Rotational disk)의 관성 모멘트

①experiment(실험) A의 장치에다 회전판을 아래의 그림과 같이 고정시킨 후 앞의 과정을 반복한다.

②experiment(실험) A의 장치에다 회전판을 아래의 그림과 같이 고정시킨 후 과정을 반복한다.




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다. 물체 내의 미소 질점으로부터 한 지점까지의 거리의 제곱과 그 미소 질점의 질량과의 곱을 물체의 전체 질점에 걸쳐 실시하여 그 값들을 모두 합한 것이 물체에 의한 그 지점에서의 관성 모멘트이다.

② (A)의 ①～④의 과정을 반복한다.

② 회전축에 실을 감고 적당한 무게추를 실의 끝에 매달아 기준위치에서 낙하시키기 처음 하면서 초시계를 사용하여 낙하거리 와 낙하시간 를 측정(measurement)한다.

③ 가속도가 결정되면 회전막대와 회전축 전체의 관성 모멘트를 알 수 있다

④ 전체 관성 모멘트에서 회전막대의 관성 모멘트를 구하기 위해 ③의 결과에서 experiment(실험) A에서 구한 회전축의 관성모멘트를 빼준다.
(2)식의 우변의 괄호안의 양은 회전하는 물체의 질량이 회전축에 상대하여 어떻게 분포하고 있는지를 말해준다.

REPORT 11(sv76)


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