[자연과학] 일반물리實驗(실험) 결과보고서 - 관성 모멘트 측정(測定)
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작성일 20-06-16 02:42
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2. 이론(理論) 요약
관성모멘트란 회전운동에 있어서의 강체(剛體)의 관성의 크기를 나타내는 양(量), 즉 물체를 미소부분으로 나누어 각 부분의 질량 dm에 어느 일정 직선까지의 거리 p의 제곱을 곱해 물체 전체에 대해 합한 양이다. 따라서 관성 모멘트는 물체가 외부의 토크에 얼마나 민감하게 反應(반응)하는지를 나타내는 양으로서, (각 입자의 질량)×(입자로부터 회전축까지의 거리)2 를 모두 더한 값으로 definition 한다. 회전 강체의 전체 에너지는 각 입자의 운동 에너지의 합이므로, 회전 강체의 운동에너지는 다음과 같다. 관성모멘트는 I로 표시하고, 단위는 kg㎡이다. 여기에서 w2 은 강체 내의 모든 입자에 대해 같으므로, 괄호 안의 양을 관성모멘트로 definition 하고 I로 표시한다. 회전하는 물체가 회전을 계속 하려는 성질인 회전 관성은 물체의 전체 질량과 질량 분포 상태에 따라 달라진다. 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. 또한, 회전 강체의 전체 회전에너지는 외부로부터 힘이 작용하지 않는 한 변하지 않으므로, 회전 도중에 관성모멘트가 change(변화)하면 각속도가 변한다는 것을 알 수 있다아 관성모멘트는 강체를 매달아 여기에 진동을 가함으로써 측정(measurement)할 …(생략(省略))
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순서
다. 그 크기를 J로 표시 하면 질점계에서는 J〓 ,강체(剛體)에서는 이 된다
관성모멘트는관성능률(慣性能率)이라고도 하며, 회전하는 물체가 그 때의 상태를 유지하려고 하는 에너지의 크기를 말한다. 회전운동을 병진운동과 비교하였을 때, 회전운동에서의 관성모멘트는 병진 운동에서의 질량과 유사한 성질을 갖는 물리량이다.
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※ 1. 實驗 목적 ~ 3. 방법 부분은 매뉴얼과 다른 내용으로 기록하고자 할 때만 기록하시오.
1. 實驗 목적
원반과 링의 회전운동을 통하여 각각의 관성 모멘트를 측정(measurement)하고 이론(理論)적인 값과 비교한다.
