[자연과학] 일반 물리학 - 회전 장치에 의한 관성모멘트 측정(measurement)
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작성일 24-05-03 08:08
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3. 理論(이론) 및 방법수정
- 여러 개의 질량소로 구성된 강체가 고정축 주위를 가속도 로 회전하면 고정축으로부터 거리 에 있는 질량소 의 속도는 이다.[자연과학] 일반 물리학 - 회전 장치에 의한 관성모멘트 측정(measurement)
다.
추가 정지 상태로부터 떨어지므로 이다. 따라서 회전 강체의 총 운동에너지는
(1)
이며, 관성모멘트 를 다음과 같이 定義(정의)하면
(2)
강체의 회전 운동에너지 는
(3)
로 쓸 수 있다
질량 인 추를 정지 상태로부터 만큼 떨어뜨리면 에너지 보존법칙에 의해 추의 위치에너지의 alteration(변화) 는 추의 운동에너지와 강체의 회전 운동에너지의 합과 같게되므로 다음과 같이 쓸 수 있다
(4)
여기서 는 회전체의 관성모멘트이며, 는 낙하거리 인 지점에서 물체의 속도이다. 따라서
(5)
이므로 식 (5)와 의 관계를 식 (4)에 대입하…(투비컨티뉴드 )
4. 실험방법
5. 과정 2. 3. 4. 의 측정(測定) 치로부터 관성모멘트 를 식 (6)을 이용하여 구한다. 추가 일정한 가속도로 어진다고 가정하고, 초기속력 라 하면 다음과 같다.
8. 회전축에서 물체까지의 거리 r을 , 로 alteration(변화) 시켜 과정 1. ~ 7.을 반복한다.
6. 여기서 구한 관성모멘트는 회전축과 수평막대의 관성모멘트 와 수평막대에 고정된 두 물체의 관성모멘트 의 합이다. 즉
7. 과정 5.와 6.의 결과로부터 과 비교해 본다.
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