[자연과학] 일반물리학 실험 - 회전관성 실험

1. 실험방법

① 관성모멘트 측정 장치를 설치하고 회전판이 수평이 되도록 A자형 지지대의 조절나사를 조

② 실이 감긴 회전판의 지름 2r을 버니어캘리퍼로 측정한다.

③ 줄이 회전판에 대해 접선방향으로 당겨지도록 도르래의 방향을 조절하고 낙하거리 추와 추걸이의 질량 , 낙하하는 데 걸린 시간 을 잰다.

④ 반복해서 추를 낙하시키고 낙하하는 데 걸린 시간 을 잰다.

⑤ 평균과 표준오차를 구하고 다음 식을 이용하여 회전축의 관성모멘트 를 계산한다.

① z축에 대해 원반이 회전하도록 회전판 위에 원반을 올린다.

② 낙하하는 데 걸리는 시간을 재기 쉽게 추의 질량을 적당하게 선택한다. 추와 추걸이의 질량 m, 낙하거리 h, 낙하하는 데 걸린 시간 을 잰다.

③ 반복해서 추를 낙하시키고 낙하하는 데 걸린 시간 를 계산한다.

④ 평균과 표준오차를 구하고 다음 식을 이용해 원반의 관성모멘트 를 계산한다.

⑤ 축에 대해 원반이 회전하도록 원반을 세워 회전판 위에 기우고 ② ~ ④과정을 반복한다.

⑥ 원반이 축에 대해 회전하도록 회전축에 장착한 후 원반 위에 고리를 올린다.

⑦ 평균과 표준오차를 구하고 다음 식을 이용해 고리의 관성모멘트 을 계산한다

⑧ 원반의 질량 와 반경 를 측정하고 고리의 질량 과 내경 , 외경 을 각각 측정한다.

⑨ 측정 결과와 계산값을 비교한다.

2. 측정값

3. 실험 결과

식 (1)을 이용하여 회전축의 관성모멘트 을 계산하면

식 (2)를 이용하여 축회전에 대한 원반의 관성모멘트 를 계산하면

식 (3)을 이용하여 고리의 관성모멘트 을 계산하면

4. 결과에 대한 논의

5. 결론

6. 참고문헌 및 출처