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[물리학實驗 report 보고서] 회전장치에 의한 관성 모멘트 측정(measurement) - 예비

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작성일 23-09-13 01:47

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Download : [물리학실험 레포트 보고서] 회전장치에 의한 관성 모멘트 측정 - 예비.HWP

(4) 중심에서 물체 m까지의 거리 r을 측정(測定) 한다.

(6) 초시계를 누름과 동시에 추를 낙하시켜 낙하거리가 hcm(높이는 각자가 적당히 정함) 될 때의 시간을 5회 측정(測定) 하여 평균(average)을 구한다.
의 차원은 이며 는 회전축으로부터 강체 입자간의 수직거리이다.

식 (1)에 와 를 대입하여 회전체 전체의 관성모멘트 에 대해 구하면

(2) 수준기를 사용하여 장치를 수평이 되도록 한다.(M과 h는 일정하게 유지)

(7) 버니어 켈리퍼를 이용하여 회전축의 직경 2R을 측정(測定) 한다.

강체의 경우는 가 모든 질점에 대해 공통이며 회전축으로부터의 수직거리은 질점마 다 다르다.

2. 측정(測定) 치의 계산에 사용되는 관계식들을 기본 theory(이론)에서 찾아 각각의 물리학적 의미를 설명(explanation)하시오.

(1) 강체에서 계 내의 질점들은 서로 확고부동한 위치를 지키고 있다 그런데 이런 강체가 각속력를 갖고 회전할 경우를 생각해 보자.

회전축에서 의 거리에 있는 질량의 질점은 각속력로 반지름의 원운동을 하게된 다.

(5) 추걸이에 질량 M인 추를 달고 줄을 회전축에 고르게 감아서 추가 임의의 기준점에 있도록 한다. 그러면 회전축에서의 거리가 각 각 만큼 떨어진 질량 의 두 물체계가 회전 에너지 보존법칙에서

이다.

회전…(skip)

(2) 회전축에 감겨진 줄에 질량 의 추를 달아 낙하시킨다. 이 강체의 총운동에너지를 라 하면 다음과 같다.

(3) 물체 m1, m2는 같은 질량(m)이 되게 하여 회전축에서 같은 거리에 위치하도록 단단히 고정시킨다.

실험과제/물리

설명

다.

(9) 두 물체 m1, m2를 수평 막대로부터 떼어낸 후 과정 (5), (6)를 반복하여 t를 측정(測定) 하여 구한다. 이때 이 질점의 선형속도와 운동에너지는 다음과 같다.

(8) 과정 (4), (6), (7)에서의 측정(測定) 값으로부터 관성 모멘트 I를 에서 구한다. 그리고 불연 속적인 질점들로 이루어지지 않은 연속적인 물체에 대상으로하여는 다음과 같다.

여기서 은 다음과 같이 로 나타내고

이 를 관성 모멘트 혹은 관성능률이라 한다.

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實驗(실험) 예비 보고서
3-9 회전장치에 의한 관성 모멘트 측정(測定)

1. 이 實驗(실험)의 목적은 무엇인가

두 물체로 된 회전체의 관성 모멘트를 측정(測定) 한다.

(11) 과정 (8)의 I에서 과정 (10)의 I0를 빼어, 두 물체의 관성모멘트 I1를 구한다.

(10) 과정 (5), (6), (7), (9)의 측정(測定) 값으로부터 관성모멘트 I0를 에서 구한다.

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