물��학및실험1 7주차결과(예비레포트포함,시립대) - 회전괿�성측정실험

1. 실험 목적
회전축에 대한 물체의 관성 모멘트(또는 회전괿�성)를 실험적으로 측정하고 이론적인 값과 비교하여 관성 모멘트를 이해한다.

2. 배경 이론
2.1 관성 모멘트(회전괿�성)의 정의
힘이 물체에 대해 회전운동을 유발하는 효과를 힘의 모멘트 또는 토크라고 하며, 이 경우 회전운동에 관한 관성을 생각할 수 있다. 회전운동에 관한 관성을 관성 모멘트 또는 회전괿�성이라고 부른다.

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3. 실험 순서
3.1 회전축의 관성 모멘트 측정
(1) 실이 감긴 회전축의 지름을 버니어캘리퍼스를 이용하여 측정하고, 실의 반대쪽 끝에 추걸이를 연결한다. 자를 이용하여 지면으로부터 추까지의 높이를 측정한다. 이때 추걸이의 가장 밑바닥 면까지의 높이를 측정한다.
(2) 초시계를 이용해서 추가 떨어지는데 걸리는 시간을 측정한다.
(3) 추의 질량을 측정하고 회전축의 관성 모멘트를 결정한다.
3.2 원반의 관성 모멘트 측정
(1) 버니어캘리퍼스를 이용하여 원반 구멍의 내경과 원반의 외경을 측정한다. 원반의 반지름은 큰 원의 반지름과 작은 원의 반지름을 더한 값이다.
(2) 원반의 질량을 측정한다.
(3) 회전축의 단면 모양과 원반 구멍에 맞는 방향으로 원반을 회전축에 끼워 넣는다.
(4) 회전축에 실을 감고 반대쪽에 추를 연결한다.
(5) 지면으로부터 추까지의 높이를 자를 이용하여 측정한다.
(6) 초시계를 이용하여 추가 떨어지는 시간을 측정한다.
(7) 회전괿�성을 구한다. 이 값에서 앞에서 구한 회전축의 관성 모멘트를 뺀 값이 원반의 관성 모멘트가 된다.
(8) 이번에는 회전축에 끼워져 있던 원반을 빼서 세운 상태로 회전축에 원반을 다시 끼웁니다.
(9) (6)~(8)을 다시한다.
3.3 관성 모멘트의 평행축 정리 실험
(1) 회전 막대를 A-스탠드에 설치한다. 회전 막대 아래에 있는 나사를 이용하여 회전축의 평평한 부분에 고정한다.