관성모멘트 측정 실험 보고서

소개글

관성모멘트 측정 실험 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 결과 및 분석

2. 토의 및 오차원인

본문내용

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0.00006125: 0.113242
※ 계산중에 많은 실수가 있었나 보다. 오차라고 생각하기에는 너무나도 많은 차이가 난다.
주의 사항 : 질점의 위치에 따른 관성모멘트 측정에는 막대의 관성모멘트가 포함되어 있으므로 실험2에서 측정한 막대의 관성모멘트 값을 빼주어야 한다.
이 사항을 나중에서야 알게 되었다. 따라서 고쳐도 별로 큰 영향을 주지 못하게 된다. 더구나 세 번째의 경우에는 음수값이 나오게 된다. 따라서 실험을 너무 잘못했다는 것을 알수가 있었다. 다시 해볼 필요가 있는 듯 하다.
2) 대칭축을 중심으로 회전하는 물체의 총 운동에너지는 이다.
위의 그림과 같이(그림은 생갹했습니다) 지면으로부터 h높이에 놓여진 질량 M, 반지름 R의 원판이 경사면을 따라 미끄러짐 없이 굴러 내려갈 때 지면에서의 원판의 속력은 얼마가 되는가?
위치 에너지 mgh가 와 같게 된다. 왜냐하면 에너지 보존 법칙에 의해서이다. 초기의 속도가 0이고 나중의 위치에너지가 0이기 때문이다. 다라서
이 된다. 여기서 는 이 되고 을 대입해서 풀어주면
이 되게 된다.
3) 실험에서 구한 관성모멘트는 질량 중심에서의 관성모멘트 이다. 회전축을 변화시키면 관성모멘트의 값도 변화한다. 질량이 M인 물체의 회전축을 h만큼 평행하게 이동시키면 관성모멘트 I는 어떻게 되는가?
정확히 모르겠기에 인터넷을 찾아보았다. 그러니 회전축이 중심에 있지 않을때의 식에 대한 언급이 나와있었다. 이공식에 따르면 관성모멘트가 변하게 된다. 쉽게 생각해봐서도 관성모멘트의 정의에서 보면 거리의 제곱과 질량의 곱의 합으로 표시되기 때문에 거리가 변하기 때문에 당연히 관성모멘트의 값이 변하게 된다.
○오차원인
이번실험에 오차원인은 마찰력이었다고 생각한다. 마찰력은 실을 회전축에 감으면서 풀었을때 또 도르래에서 작용했다고 볼 수 있다 그렇게 되면 시간을 측정할 때 더 늦어지게 되므로 상대적으로 값이 크게 나오게 된다. 특히 실을 감을 때 잘 풀리지 않게 감게 되면 그값에는 상당한 값이 나오게 된다. 실제로 실험에서 비슷한 값이 나오다가 중간중간에 많이 차이가 나는 값이 나왔는데 이런 경우에는 측정된 시간이 더 늦어지게 된다. 그리고 또 포토게이트 사이의 거리를 가깝게 하지 않은 경우에도 역시 시간이 다르게 나왔다.
참고문헌
http://home.pusan.ac.kr/%7Ejskim/node16.html#p1ch11-eq6x
대학물리학 p244~254

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