[연세대학교] 공학물리학및실험(1) A+ 족보 _ 6. 관성모멘트와 각운동량 보존

소개글

"[연세대학교] 공학물리학및실험(1) A+ 족보 _ 6. 관성모멘트와 각운동량 보존"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 결과
(1) 실험 1. 관성모멘트 측정
(2) 실험 2. 각운동량 보존

2. 결과 분석

3. 토의 및 결론

4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 결과
(1) 실험 1. 관성모멘트 측정
실험 1에서는 세 가지 강체에 대한 데이터를 통해 관성 모멘트의 실험값을 직접 측정하고, 이론적으로 구한 관성 모멘트와 비교하는 활동을 하였다. 관성 모멘트의 실험값을 구하기 위해 먼저 각 강체를 회전축 도르래 위에 올려놓고 추와 도르래를 이용하여 회전시킨 뒤, 포토게이트와 캡스톤 프로그램을 통해 그려지는 시간-속력 그래프의 기울기, 즉 낙하하는 추의 가속도를 구하였다. 그 가속도를 다음 식에 대입함으로써 강체의 관성 모멘트를 알 수 있었는데, r은 회전축 도르래의 반경, m은 낙하하는 추의 질량을 의미한다.

<중 략>

강체 A, B, C의 관성모멘트를 구하기에 앞서 먼저 회전축과 도르래 부분의 관성 모멘트를 구해야 한다. 실험 1에서 강체 A, B, C는 독립적으로 회전하지 않고, 도르래에 고정된 후 같이 회전하기 때문에 회전축과 도르래의 관성 모멘트를 미리 실험적으로 구해놓고 나중에 각 실험의 측정값에서 빼는 방식으로 계산에 반영해야 한다. 도르래 위에 아무것도 올려놓지 않은 상태에서 연결된 추를 낙하시키면 도르래가 회전운동을 함에 따라 캡스톤 프로그램으로 시간에 대한 속력 그래프를 그릴 수 있는데, 여기서 그래프의 기울기는 낙하하는 추의 가속도, 즉 도르래 표면의 접선 방향 가속도를 의미한다.

참고 자료

Hugh D. Young and Roger A. Freedman. University Physics with Modern Physics Fifteenth Edition in SI Units. Pearson(2019), 9.4절/10.1절~10.6절