일반물리학 및 실험 -관성모멘트-

1.실험 제목: 관성 모멘트 2.실험 목적: 회전 역학계의 축, 막대, 질점 등의 회전에 의한 관 성 모멘트를 측정하여 관성 모멘트의 개념을 이해한다. 3.사용기기 및 부품: 회전운동 스탠드. - A형 스탠드 - 알루미늄 트랙 - 사각형 질량 (2EA) 구심력 악세사리(SG-7156-3) - 중앙 표시 기둥(center post indicator) - 측면 추걸이 기둥(side post hanger) - 3중 고리 달린 추, 50g 추(2EA) - 클램프 달린 도르래 관성모멘트 악세사리(SG-7156-4) - 디스크 (지름 254mm) - 질량 고리(외경 127mm) 추와 추걸이 세트(SG-7156-6) - 추걸이(3EA), 5g(3EA), 10g(3EA), 20g(3EA), 50g(3EA), 100g(3EA) 4.이론적 배경: 관성모멘트(Moment of inertia)는 회전 관성, 즉 회전운동에 있어서 직선운동의 질량에 해당하는 물리량이다. 회전운동의 운동량, 운동에너지 식에는 질량 대신에 관성모멘트를 대입하면 된다. (동시에, 식의 힘은 토크, 속도와 가속도는 각속도와 각가속도로 바꾸어준다.) 물체의 관성모멘트는 물체의 생김새, 더 정확히 말하면 회전축에 대한 질량의 분포에 따라 결정된다. 질량이 축과 멀리 떨어져 있으면 있을수록 관성모멘트는 커진다. 질량이 M으로 고정되어 있다고 하고, 반지름 r이 주어졌을 때, 속이 찬 구, 속이 찬 원통, 껍데기에만 질량이 분포하는 구, 비어있는 원통(뚜껑이 없는)순으로 관성모멘트가 커진다. 즉, 관성모멘트가 c Mr2 로 표시될 때, 각각에 해당하는 c값은 차례로, 2/5, 1/2, 2/3, 1이 된다. 관성모멘트는 물리식 에서 주로 I 로 표기한다. 각기 축에서의 거리가 rn인 질점 mn들로 이루어진 강체의 관성모멘트는 다음과 같다. 질점이 아닌, 질량이 공간에 연속적으로 분포되어 있을 때에는,…
질점이 아닌, 질… .