[물리학실험 레포트 보고서] 관성모멘트와 각운동량 보존 결과 레포트

물리 결과 레포트
1-4 관성모멘트와 각운동량 보존
실험목적
회전 역학계에서 원반, 링, 막대 등의 회전에 의한 관성모멘트를 측정하여 관성모멘트 개념을 이해하고 각운동량의 보존 여부를 조사한다.
실험과 관련된 이론

1. 정 의

물체의 운동은 병진운동과 회전운동으로 나누어 다룰수 있는데 여기서 우리는 강체의 회전운동에 대해 생각해 보고자 한다. 회전운동과 관련된 물리량들은 다음과 같이 정의 된다.
-토오크(Torque) τ : τ = r×F
-각속도(Angular Velocity) ω : v = ω×r
-각운동량(Angular Momentum) I : I = r×p
여기서 r×F = r×(dp/dt) 에서 τ= dl/dt 와 같은 관계가 있음을 알 수 있다.
강체(Rigid Body)에서 계 내의 질점들은 모두 고정되어 있다고 가정한다. 그런데 이런 강체가 각속도 ω를 갖고 회전할 경우, 회전축에서 r의 거리에 있는 질점질량 m 에 대한 접선속도와 운동에너지는
Ek= mv2/2 = mr2ω2/2 (v = rω)
강체의 경우는 ω가 모든 질점에 대해 공통이며 회전축으로부터의 수직거리r 은 질점마다 다르다. 이 강체의 총 운동에너지를…(생략)

(1) 구심력 (centripetal force)

(2) 각운동량의 보존