일반물리학실험
회전운동과 관성모멘트
1.실험방법
실험1. 회전축 자체의 관성모멘트
실험을 시작하기 전 질문을 읽어 보고 마찰에 의한 효과를 줄이기 위한 실험을 계획하라.
(1)그림 14.2과 같이 장치하고 수평계를 사용하여 회전판이 수평이 되도록 A형 지지대의 조절나사를 조정한다.
(2)실이 감긴 회전판의 지름 을 버니어캘리퍼로 측정한다.
(3)줄이 회전판에 대해 접선방향으로 당겨지도록 도르래의 방향을 조절한다. 임의의 기준높이를 정하여 추를 낙하시켜보고 낙하하는 데 걸리는 시간을 재기 쉽게 추의 질량을 적당하게 선택한다. 추와 추걸이의 질량 , 낙하거리 , 낙하하는 데 걸린 시간 을 잰다.
(4)반복해서 추를 낙하시키고 낙하하는 데 걸린 시간 을 잰다.
(5)평균과 표준오차를 구하고 식 (14.12)를 이용하여 회전축의 관성모멘트 를 계산한다.
실험2. 원반과 고리의 관성모멘트
(1)그림 14.1(a)의 축에 대해 원반이 회전하도록 그림 14.2의 회전판 위에 원반을 올린다.
(2)낙하하는 데 걸리는 시간을 재기 쉽게 추의 질량을 적당하게 선택한다. 추와 추걸이의 질량 , 낙하거리 , 낙하하는 데 걸린 시간 을 잰다.
(3)반복해서 추를 낙하시키고 낙하하는 데 걸린 시간 을 잰다.
(4)평균과 표준오차를 구하고 다음 식을 이용해 원반의 관성모멘트 를 계산한다.
(5)그림 14.1(a)의 축에 대해 원반이 회전하도록 원반을 세워 회전판 위에 끼우고 (2)~(4)과정을 반복한다.
(6)원반이 축에 대해 회전하도록 회전축에 장착한 후 원반 위에 고리를 올려 그림 14.1(b)와 같이 축에 대해 고리가 회전하도록 한다. 낙하하는 데 걸리는 시간을 재기 쉽게 추의 질량을 적당하게 선택한 후 추를 낙하시키면서 낙하시간 을 반복해서 잰다.
(7)평균과 표준오차를 구하고 다음 식을 이용해 고리의 관성모멘트 을 계산한다.
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2013.04.03
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