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관성모멘트

저작시기 2009.04 |등록일 2009.06.04 | 최종수정일 2014.04.03 한글파일한컴오피스 (hwp) | 9페이지 | 가격 500원

소개글

일반물리학 실험1의 인터페이스와 버니어 캘리퍼스 A+ 받은 레포트입니다.
프리 레포트와 메인 레포트가 함께 들어있고 참고문헌까지 정확합니다.
지난 몇년간 내려온 A+ 족보들과 제가 덧붙인 내용으로
시간과 정성을 들여 작성한 것이므로 가격이 아깝지 않을만큼 하나하나 알찬 내용 보장합니다~

목차

1. 목적
2. 이론
3. 기구와 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 결과 분석
7. 토의
8. 참고

본문내용

1. 목적
위치에너지가 회전운동 에너지로 전환되면서 에너지가 보존된다는 에너지 보존법칙을 이용하여 원반과 막대, 질점(Material point)의 관성모멘트(Moment of Inertia)를 결정한다.

2. 이론
n개의 질점으로 구성된 강체(Rigid body)가 고정 축 주위를 각속도(Angular velocity) ω로 회전하면, 총 운동에너지(Kinetic energy) K는

이다. 여기서 I는
로 관성모멘트, ri는 회전축으로부터의 거리다. 연속적인 질량 분포의 경우의 관성모멘트는
이 된다.

[그림 1]과 같은 장치에서 질량 M인 추가 정지상태로부터 시간 t동안에 h만큼 떨어지면서 원판을 회전시키면 에너지 보존 법칙에 의해
이 된다.

v는 추가 h만큼 내려왔을 때의 속도로서 추는 등가속도운동을 하므로
이고, a는 가속도, 속도는

이고, ω는 회전축의 각속도로서
이다. 여기서 R은 회전축의 반지름이다.
식 (5), (6)를 (4)에 대입하면 회전체의 관성모멘트 I는 다음과 같이 된다.

- 관성모멘트 set는 위치에너지를 회전운동 에네지로 전환해주는 장치이다.
- 로터리 모션센서는 관성 모멘트 값을 측정할 수 있는 장치이다.
- 버니어 밸리퍼스는 원반의 반지름을 측정하기 위한 기구이다.

4. 실험 방법
1) 원반의 관성모멘트 측정
(1) 이 실험과 관련된 기구와 장치를 설치하고 확인한다.
(2) 실이 수평이 될 수 있도록 도르래의 높이를 조정한다.
(3) 실을 회전축의 고리에 연결하고 도르래를 거쳐 추걸이에 연결한다.
(4) 원반을 손으로 천천히 돌려 실을 일정하게 감는다.
(5) 그런 다음 원반을 천천히 놓으면서 추걸이를 낙하시켜 로터리 모션센서가 작동하는지 확인한다. (로터리 모션센서의 동작을 position으로 하고 회전축(도르래)의 크기 셋팅이 맞는지 확인한다)

참고 자료

일반물리학 개정7판 제 1권/HALLIDAY외 3명/범한서적/2006/p.302~304
일반물리학/CUTNELL/북스힐/2007/pp. 102, 105, 107~109
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