[물리학실험 보고서 보고서] 회전장치에 의한 관성 모멘트 측정 - 예비
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작성일 20-07-26 07:40
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이 강체의 총운동에너지를 라 하면 다음과 같다.
의 차원은 이며 는 회전축으로부터 강체 입자간의 수직거리이다.
설명
실험결과/물리
순서
experiment(실험) 예비 보고서
3-9 회전장치에 의한 관성 모멘트 측정(測定)
1. 이 experiment(실험)의 목적은 무엇인가
두 물체로 된 회전체의 관성 모멘트를 측정(測定) 한다.
; 추의 질량,
; 회전체 전체(회전축, 수평막대, 두 m )의 관성 모멘트
; 추의 낙하거리
; 추가 h만큼 낙하했을 그 때의 속력
; 그 때까지 걸린 시간
추는 v속도를 얻을 때까지 등…(To be continued )
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다.
강체의 경우는 가 모든 질점에 대해 공통이며 회전축으로부터의 수직거리은 질점마 다 다르다.
2. 측정(測定) 치의 계산에 사용되는 관계식들을 기본 理論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. 그러면 회전축에서의 거리가 각 각 만큼 떨어진 질량 의 두 물체계가 회전 에너지 보존법칙에서
계의 처음 역학적 에너지 = 계의 나중 역학적 에너지
이다.
회전운동에 대한 에너지는 즉,
이 되는데 이는 새로운 물리량이 아니라 단지 물체의 모든 부분에 대한 병진 운동에너 지의 합인 것이다. 이때 이 질점의 선형속도와 운동에너지는 다음과 같다.
(2) 회전축에 감겨진 줄에 질량 의 추를 달아 낙하시킨다. 그리고 불연 속적인 질점들로 이루어지지 않은 연속적인 물체에 대상으로하여는 다음과 같다.
여기서 은 다음과 같이 로 나타내고
이 를 관성 모멘트 혹은 관성능률이라 한다.
