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1-4. 관성모멘트와 각운동량 보존
Date : 2004. 04. 07
PHY1011-12
0440323
김진영
1. 실험결과
1) 자체(회전센서+도르래)
측정
1회
2회
3회
a(직선가속도)
0.1570
0.1253
0.1506
I(관성모멘트)
731.2
889.5
738.1
질량 m = 0.5 (g), r = 4.8 (cm) (자체)평균 관성모멘트 I = 786.3 (g
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있을 때의 각속도이고 은 디스크위에 링을 올려놓았을 때의 각속도이다.
한편 각운동량이 보존되는 경우라도 회전운동에너지는 항상 보존되지는 않는데, 이것은 선운동량이 보존되는 경우라도 탄성 충돌이 아닌 경우에 운동에너지가 보존되
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운동에너지 값이 어느 정도 차이가 있지만 운동에너지는 보존 된다 고 할만한 완전탄성충돌에 가까운 수준이다.
하지만, 다른 실험의 경우 운동량과 달리 운동에너지는 보존되지 않았다.
② 운동에너지가 보존되지 않는 경우가 있다면, 이때
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실험토의]
실험을 통하여 운동전의 물체의 운동량의 합과 운동후의 물체의 운동량의 합이
거의 비슷하다는 것을 확인하였고, 운동량 보존법칙의 성립여부를 생각해보게 되었다.
우리조가 실험했던 실험은 실험이론의 [경우3번] 이였다.
경우3
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회전방향을 감아쥘 때 엄지손가락이 가리키는 방향이다. 각운동량은 알짜외부 돌림힘이 0일 때, 즉 계가 고립되어있으면 계의 전체각운동량의 크기와 방향은 보존된다.
(1) 자전거바퀴의 각운동량 보존
다음 그림과 같이 회전의자에 앉아 축
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량의 질량중심이 회전막대의 위치에 고정시키고 위 실험을 반복하여 관성모멘트 를 구한다.
B. 사각질량의 각운동량 보존
<Figure 2. 사각질량의 각운동량 보존>
(1) Fig. 2 와 같이 사각질량에 실을 연결하여 회전막대에 끼워넣는다.
(2) Fig. 2
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98m/s *100 = 3.6395 %
[3] 결 론
지난번 실험은 두 개의 공을 충돌시켜 운동량 보존 법칙을 알아 보는 것인 반면에 이번실험은 탄동진자를 이용해 운동량 보존 법칙을 알아보는 실험이다. 각도를 통해 알아본 진자의 속도와 탄환의 수평이동거리를
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트 사이의 마찰과 더불어 카트와 카트가 충돌할 때 운동에너지가 정지해 있는 카트에게 100% 전달되지 않고 열과 소리에너지로 변하기 때문에 오차가 일어났다고 볼 수 있다.
토의 및 결론
이 실험에서는 운동량 보존법칙과 운동에너지 보존법
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회전판 위에 올라선 후 반시계 방향으로 자전거바 퀴를 충분히 돌리고 나서 회전축을 약간 비틀어 본다. 이때 비트는 방향에 따라 몸이 어 느 방향으로 회전하는지 알아보고 각운동량보존의 결과와 비교한다.
그림 6 그림 7
다음 그림과 같이
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운동량은 모든 충돌과정에서 보존되므로
(17)
완전 비탄성 충돌은 반발계수()가 0이다. 이때 역학적 에너지는 보존되지 않는다.
2) 탄성 충돌
-1차원 탄성충돌
두 입자가 직선상으로만 움직일 수 있거나 정면충돌하여 운동이 직선상에 국한되어
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