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[물리실험] 중력에너지와 회전운동에너지. 마찰토오크 결과보고서

저작시기 2004.11 |등록일 2004.12.19 | 최종수정일 2017.03.18 한글파일한컴오피스 (hwp) | 7페이지 | 가격 800원

소개글

중력에너지와 회전운동에너지. 마찰토오크에 관한 예비 + 결과 보고서입니다.

결과분석은 각실험데이터와 토의분석까지 각각 첨부하였습니다. 예비 3page . 결과 3page정도 됩니다.

좋은하루 되십시오!^^

목차

<예비+결과보고서입니다>
1. 실험목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험방법
5. 실험결과분석및토의
(1) 중력에너지와 회전운동에너지
- 오차의 원인 분석
(2) 마찰토오크
- 결과,토의

본문내용

- 마찰 토오크

1. 목적
앞의 실험에서는 마찰에 의한 에너지 손실을 고려하지 않았다. 에너지 보존 법칙을 이용하면 회전 장치에 작용한 마찰력에 대한 토오크의 크기를 측정할 수 있다.

2. 이론
운동 방정식을 적용하기 위해서는 관찰하는 계에 작용하는 모든 힘을 알아야 한다. 하지만 모든 역학적 장치에는 마찰력이 존재한다. 이 실험에서는 떨어지는 물체를 이용하여 회전판을 회전시킨다. 물체가 잃은 위치 에너지는 회전판이 얻은 운동 에너지로 전환된다. 물체가 아래로 내려오는 종안 회전판의 속도는 점점 느려지게 되고 물체가 회전판에 의해 다시 감겨 올라가는 과정에서 회전판의 운동에너지가 물체의 위치에너지로 전환되게 된다. 마찰에 의한 에너지의 손실 때문에 물체는 원래 위치까지 올라가지 않는다. 에너지가 보존되고 있다고 가정한다면 회전 장치에 작용하는 마찰 토오크의 크기τf를 결정할 수 있다.

일W는 W = ∫F․dθ x r = ∫F x r․dθ
= τfdθ = τf ( θ1 - θ2 ) = τf․Δθ
그러므로 ΔGRE = τf․Δθ로부터 마찰력에 의한 토오크를 구할 수 있다. 여기서
Δθ(rad)는 추가 움직인 거리 d = (h1 - h0) + (h2 - h0)를 축의 반지름으로 나눈 값이다.

3. 기구 및 장치
회전 장치, 도르래, 막대, clamp, 추와 추걸이, 실, 막대, 수준기

4. 실험 방법
1. 그림2와 같이 장치하고 수준기를 이용, 수평을 맞춘다.
2. 1.5m의 실을 회전판 중심 도르래의 가장 작은 축에 감는다. 축의 반지름r을 기록한
다. 추걸이를 달고 완전히 풀렸을 때, 바닥에서 추걸이까지의 거리 h0를 기록한다.
3. 추걸이에 추를 걸어 총 질량이 100g정도 되게 하고 질량을 기록한다.
4. 바닥으로부터 높이가 1m 정도 되도록 시작점을 잡는다. 높이 h1을 가능한 정확히
측정하여 기록한다. 추를 놓으면 가장 낮은 점까지 내려 왔다가 다시 올라간다. 추
가 다시 가장 높은 점까지 올라 왔을 때의 위치 h2를 측정하여 기록한다.
5. 같은 h1에 대하여 3번 반복한다.
6. 추를 바꾸어 실험한다.
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