보고서 설명

1. 실험 목적
에너지 보존법칙을 이용하여 회전하는 두 물체의 관성모멘트를 측정한다.

2. 실험 원리
n개의 질점으로 구성된 강체가 고정축 주위를 각속도 로 회전하면, 총 운동에너지 K는
(1)

본문일부 및 목차

(1) 수준기를 써서 장치의 지지판이 수평이 되도록 지지판의 나사를 돌려 조절하고 물체 과는 같은 질량()이 되게 하여 회전축에서 같은 거리에 위치하도록 하며 단단히 고정한다. 그림 1.8.2에서와 같이 물체 과 중심에서 까지의 거리 을 여러 차례 측정하여 평균을 구한다.
(2) 추걸이에 질량M인 추를 달고 줄을 회전축에 고르게 감아서 추가 임의의 기준점에 있도록 한다. 초시계를 누름과 동시에 추를 낙하시켜 낙하거리가 (높이는 각자가 적당히 정함) 될 때의 시간을 여러 차례 측정하여 평균을 구한다. 이 때 M과 h는 일정하게 유지한다.
(3) 회전축의 직경 2R(R:회전축 중심으로부터 물체까지의 거리)을 캘리퍼로 여러 차례 측정하여 반경 R을 구한다.

이 실험은 에너지 보존법칙을 이용하여 회전하는 두 물체의 관성모멘트를 측정하는 실험이었다. 회전축에 실을 감고 거기에 추를 달아 추가 낙하할 때 역학적 에너지가 보존됨을 이용하여 역학적 에너지 보존법칙에서 구한 각속도와 속도 높이 등을 이용해 관성모멘트 실험값을 구하는 실험이었다. 이 실험을 진행하면서 첫 번째 실험은 오차율이 9.6%로 다소 높았지만, 두 번째 실험에서는 3.8%로 실험결과가 비교적 정확하게 나왔다. 이런 오차가 생긴 이유는 추와 수평막대에 달린 물체 등이 운동할 때 공기의 저항, 회전축이 회전할 때 생긴 마찰로 인한 손실, 높이나 수평막대에 달린 물체 사이의 거리를 구할 때 최소 눈금단위의 한계로 생긴 약간의 오차로 인해 이런 오차가 생긴 것 같다.

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