레포트일반물리학 실험 `관성모멘트` 실험자료

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[레포트]일반물리학 실험 '관성모멘트' 실험자료.hwp

본문 관성 모멘트 제출일 : 5월 4일 학부 : 전자정보학부 학번 : 2007103135 이름 : 윤혜림 실험시간 : 11시30분~1시15분 담당조교 : 김창오 1. 실험목적 회전 역학계에서 축, 막대, 질점 등의 회전에 의한 관성모멘트를 측정하여, 관성모멘트가 무엇인지를 이해한다. 2. 실험이론 ▶ 관성모멘트란? 관성능률이라고도 하며, 물체가 그 때의 상태를 유지하려고 하는 에너지의 크기를 말한다. 회전하는 강체의 각 부분의 질량 , , , 에 회전축으로부터 그 부분까지의 거리 , , , 의 제곱을 곱하고 그들 모두를 합한 양을 라고 할 때, 가 되며, 이 를 그 축에 대한 관성모멘트라 한다. 관성모멘트는 축 둘레의 질량 분포에 따라 정해지는데, 강체의 질량이 회전축으로부터 떨어져서 분포하고 있을수록 크다. 플라이휠의 주변부를 크게 하는 것은 이 관성모멘트를 크게 하기 위한 것이다. 또, 각속도를 , 회전운동의 에너지를 , 관성모멘트를 라 하면, 의 관계가 성립된다. 회전에너지는 외부로부터 힘이 작용하지 않는 한 변하지 않으므로, 회전 도중에 관성모멘트가 변화하면 각속도가 변한다는 것을 알 수 있다. 관성모멘트는 강체를 매달아 여기에 진동을 가함으로써 측정할 수 있는데, 형태가 간단한 경우에는 계산에 의해서도 구할 수 있다. 관성모멘트의 개념은 고전적인 강체뿐만 아니라 분자나 변형된 원자핵의 회전에 대해서도 중요하다. ▶ 실험 시 사용되는 공식 강체가 회전축을 중심으로 회전할 때 회전각속도와 강체의 어느 미소부분의 속도는 의 관계가 성립한다. 여기서 은 이 미소부분이 축으로부터 떨어진 거리이다. 따라서 미소부분을 이라 할 때 이 미소부분의 운동에너지는 다음과 같다. ―㉠ 여기서 는 미소부분의 운동에너지이므로 운동에너지를 나타내는 앞에 를 붙여 표시한 것이다. 물체가 여럿 있을 때 전체 운동에너지는 각각의 물체가 가지는 운동에너지를 더해주면 되므로 강체가 회전 할 때 전체운동에너지는 각 미소부분(즉, 입자)의 운동에너지를 더하면 된다. 그런데 회전각속도omega 는 강체의 어느 부분에서나 일정하므로 식 ㉠을 각 미소부분에 대하여 더 할 때 과 은 상수이고, 을 전제 강체에 대하여 더하는 것만이 남는다. 이 값을 강체의 관성모멘트라 하고 로 표시한다. 또 다른 유도과정은 다음과 같다. 회전하는 강체의 운동에너지는 각 입자들의 운동 에너지를 다 더함으로써 얻어질 수 있다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 에너지, 관성, 관성모멘트, 모멘트, 운동, 강체