[연세대학교] 일반물리학및실험(1) / 공학물리학및실험(1) 6. 자이로스코프 실험 결과레포트
- 최초 등록일
- 2020.09.09
- 최종 저작일
- 2018.05
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소개글
"[연세대학교] 일반물리학및실험(1) / 공학물리학및실험(1) 6. 자이로스코프 실험 결과레포트"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 결과
2. 결과 분석
3. 토의 및 건의 사항
4. 참고 문헌
본문내용
Experiment 2. Motion of Gyroscope (Part I)
자이로스코프의 운동에 대해 탐구해보기 위해 자이로스코프의 수평축 균형을 맞춘 후 관성바퀴가 회전하지 않는 상태에서 운동을 관찰하였다. 먼저 관성 바퀴의 수평축 끝을 수평 방향으로 살짝 민 후 어떻게 운동하는지 살펴보았다. 그 결과 바퀴는 수평을 유지하며 회전을 지속하며, 마찰에 의해 회전하는 각속도는 점차 감소하는 양상을 보인다.
다음으로 굵은 줄을 감은 후 당겨서 관성바퀴를 회전시킨 후 위와 동일하게 수평축의 끝을 수평 방향으로 살짝 민 후 운동을 관찰했다. 반시계 방향으로 회전시켰을 경우 회전 바퀴의 속력을 변화시켜도 축이 무게추 방향으로 쳐지는 현상이 발생하였다. 시계방향으로 회전시켰을 경우 축은 무게추 반대 방향으로 쳐지며, 미는 힘의 세기를 약하게 했을 때에는 축이 원을 그리며 회전한다.
Experiment 3. Motion of Gyroscope (Part II)
실험 3에서는 위와 동일하게 장비를 설치하고 나서 관성바퀴를 회전시킨 후 수평축에 지속적으로 힘을 가했을 때 어떠한 운동을 하는지 관찰하였다. 관성바퀴가 시계방향으로 회전하고 있고, 아래쪽으로 힘을 작용할 경우 수평축은 반시계방향으로 회전하게 된다. 반대로 위쪽으로 힘을 작용할 경우 수평축은 시계방향으로 회전하며, 오른쪽으로 힘을 작용할 때에는 수평축 자체가 하강하는 양상을 보인다. 마찬가지로 왼쪽으로 힘을 작용할 때에는 수평축 자체가 상승하는 운동을 보였다.
또한 관성바퀴가 반시계방향으로 회전하고 있을 때 위와 같이 힘을 작용할 경우, 반대의 결과가 나타나게 된다. 즉 아래쪽으로 힘을 작용할 경우 수평축은 시계방향으로, 위쪽으로 힘을 작용할 경우 수평축은 반시계방향으로 운동한다는 것이다. 그리고 오른쪽으로 힘을 작용할 때에는 수평축이 상승하고, 왼쪽으로 힘을 작용할 때에는 수평축이 하강하는 양상을 보인다.
참고 자료
Hugh D. Young and Roger A. Freedman, University Physics with Modern Physics 14th Edition, Pearson, 2016, pp.217-330, 341-343, 346-349.
David Halliday, Robert Resnick and Jearl Walker, Fundamentals of Physics 9th Edition, Wiley, pp.294-295.
이태욱 신동원 김호련, 『하이탑 지구과학 II 1권』, 두산동아, 2011, 28쪽
“Nutation”, https://en.wikipedia.org/wiki/Nutation, 2018. 05. 12. 방문