[물리학]강체의 공간 운동

강체의 공간 운동

실험의 목적
사면과 원주 궤도를 따라 금속구를 굴리는 과전에서 구의 회전운동에너지를 포함에서 역학 적인 에너지가 보존되는지 알아보는 실험이다.

실험원리
경사면의 높이 h가되는 곳에서 반지름이 r이고 질량이 m인 구가 정지상태에서 출발하여 굴러내려오면 역학적에너지 보존법칙은 이다
여기서 v와w는 경사면 바닥에서의 구의 선속도와 각속도이다. 이구의 관성모멘트 이며 v=rw이므로 경사면의 속력은 이다 점 B에서 속력은 가 된다. 가된다 . 포물선운동에서 = 이다.

실험기구 및 장치
강체의 공간운동장치, 줄자 ,갱지와 먹지, 수직기, 각도기 ,버니얼 캘리버스

실험방법

1. 위그림과 같이 장치를 설치 한후 일정한 위치에서 쇠구슬을 5번 굴려서 떨어 지는 지점의 평균 X을 구한다.

2. 구해야하는 값은 H, Y, R, 를 구해야 한다.

3. 실험값과 이론값을 비교해 본다.

실험 결과

H = 0.068m
Y = 0.885m
R = 0.157m
= 5도
X

1.133m
1.137m
1.135m
1.128m
1.132m

X 의 평균 1.133m

이론값을 구해보면
을 대입해보면
= 5.94 결과값은 이 나온다.

실험값을 구해보면
,=…