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[A+, 한양대 에리카] 일반물학씄험1 8. 각운동량 보존

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최초등록일 2024.05.06 최종젿작일 2023.06
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[A+, 한양대 에리카] 일반물학씄험1 8. 각운동량 보존
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    소개

    "[A+, 한양대 에리카] 일반물학씄험1 8. 각운동량 보존"에 대한 내용입니다.
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    목차

    1. 실험제목
    2. 실험목적
    3. 이론 및 원리
    4. 장치 및 방법 (Experimental method)
    5. 실험 결과 (Results)
    6. 분석 및 토의 (Discussion)
    7. 결론
    8. 참고문헌 (References)
    실험 분석 질문

    본내용

    1. 실험제목
    각운동량 보존

    2. 실험목적
    회전하는 물체 위에 다른 물체를 떨어뜨려 관성모멘트 변화에 따른 충돌 전후 각운동량 보존에 대해 알아본다.

    3. 이론 및 원리
    관성 모멘트
    관성 모멘트 는 물체가 회전운동을 유지하려는 정도를 나타내는 물리량으로 회전관성이라고도 한다. 회전관성은 회전체의 질량이 회전축에 대하여 어떻게 분포하고 있는지 알려준다. 특정한 회전축에 대하여 강체의 회전관성은 일정한 값을 가진다. 이때 의 값이 의미가 있으려면 어떤 축에 대한 값인지 명시되어야 한다. 회전관성은 물체가 외부의 토크에 대한 민감도를 나타낸다. 여러 입자가 모여있는 계에서 회전관성은 다음과 같은 식으로 표현한다.

    입자가 몇 개 있고 회전축을 지정하면 각 입자에 대해 을 구해 전체 회전관성을 얻는다.
    반면 강체처럼 수많은 입자가 빽빽이 모여 연속적으로 질량이 분포하는 물체에 대해서 회전관성은 다음과 같이 정의한다.

    강체의 각운동량
    질량이 , 선속도가 , 선운동량이 인 입자의 고정점에 대한 각운동량은 다음과 같다.

    고정축에 대해 회전하는 강체에 대해 회전축에 평행한 각운동량 성분은 다음과 같다.

    원점에 대한 입자계의 총 각운동량은 각 입자의 각운동량의 벡터합이다.
    각 입자의 각운동량은 계 내부 입자들의 상호작용과 함께 외부에서 계에 작용하는 영향 때문에 변한다. 입자계의 총 각운동량을 시간에 대해 미분하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    즉 계의 각운동량 의 변화율은 각 입자에 작용하는 토크의 벡터합과 같다. 이러한 토크는 내부 입자들 사이의 내부 토크왿 계의 외부에서 각각의 입자에 작용하는 외부 토크의 벡터합이다. 입자들 사이의 내부 토크는 두 입자 사이의 작용-반작용 법칙으로 계의 전체 각운동량을 변화시킬 수 있는 토크는 계에 작용하는 외부 토크뿐이다.

    참고자료

    · Halliday, Resnick, Walker, 일반물리학, 11판, 텍스트북스, 2021, 274-281p, 242-244p, 270-271p.
    · Yong, Hugh D. Freeman, Roger A, 대학 물리학 1, 10판, 북스힐, 2006, 186-189p.
    · https://www.pasco.com/support/knowledge-base/24
    · https://www.kps.or.kr/content/voca/search.php
  • Easy Ai 요약

    이 문서는 '일반물학씄험1'의 실험 보고서로, 각운동량 보존에 대한 실험을 수행하였습니다. 실험에서는 회전하는 물체 위에 다른 물체를 떨어뜨려 충돌 전후의 각운동량 변화를 측정하였습니다. 실험 결과 각운동량이 보존되지 않았으며, 이는 실험 조건의 오차로 인한 것으로 분석되었습니다. 실험 과정에서 마찰과 공기 저항이 발생하였고, 회전 센서의 수평이 제대로 이루어지지 않아 각속도가 일정하지 않았던 것으로 보입니다. 이에 따라 실험 결과에 오차가 발생한 것으로 보이며, 향후 실험 조건을 개선하고 반복 실험을 통해 결과의 정확성을 높일 필요가 있습니다. 또한 충돌 전후의 각운동량 변화왿 이에 따른 회전운동 에너지의 변화를 관찰할 수 있었습니다. 전반적으로 이 실험은 각운동량 보존 법칙을 이해하는 데 도움이 될 것으로 보입니다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      본 실험에서는 각운동량이 보존되지 않았으며, 이는 실험 조건의 오차로 인한 것으로 보입니다. 마찰과 공기 저항을 최소화하고 실험을 반복하여 결과의 정확성을 높일 필요가 있습니다.
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