회전 관성 (예비 결과)

회전관성II
1. 실험 목적
링과 원반의 회전에 의한 관성모멘트를 측정하여 관성모멘트 개념을 이해한다.
2. 실험원리
*관성모멘트
물체의 회전관성은 질량과 질량의 배분에 의존한다. 일반적으로, 더 작은 물체가 가지고 있는 회전관성이 적다.
이론상, 링의 회전관성 I 는 다음과 같이 주어진다.
I=1/2M(R12+R22) (1)
M은 링의 질량이고, R1은 링의 내부 반경이고 R2은 링의 외부 반경이다.
이론상, 균일한 밀도의 고체 원반의 회전 관성 I는 다음과 같이 주어진다. I=1/2MR2 (2)
M은 원반의 질량이고 R은 원반의 반경이다.
τ=Iα로부터 I= τ/α (3)
α는 각 가속도이고 τ는 토오크이다.
토오크는 적용되는 힘과 순환하는 물체의 회전축으로부터의 거리에 의존한다. 또는
τ=r*F (4)
로 나타낼 수 있다. R은 링의 중심으로부터의 거리 또는 힘이 적용된(‘Lever arm’)점까지의
반경이고 F는 적용된 힘이다. r*F의 값은rFsinø로 나타낼 수 있고, ø는 r과 힘이 적용된 F의 방향 사이의 각도이다. 토오크는 r과 F가 수직일 때 최대이다.
이 경우 적용되는 힘은 회전 기구의 일부에 붙은 선의 장력(T)이다. 중력은 실에 매달린 질량m을 끌어 당긴다. r의…(생략)