1학기 일반물리학 실험레포트 - 회전관성 A+

소개

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목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 방법
1) 이론 및 원리
2) 장치 및 방법

4. 결과

5. 분석 및 토의

6. 결론

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
회전관성
2. 실험목적(Introduction)
회전하는 강체에서 회전관성을 구하는 이론적인 방법을 알고 다양한 종류의 물체가 회전할 때 가지는 회전관성을 구할 수 있다. 이때 에너지 보존법칙을 바탕으로 회전운동에너지와 직선(병진)운동에너지의 합이 위치퍼텐셜에너지와 같다는 것을 이용한다. 어떻게 선운동을 하는 물체의 가속도를 통해서 회전운동하는 물체의 회전관성을 구하는지 유도과정을 배우고 실험을 통해 이를 확인할 수 있다.
3. 방법(Method)
3.1 이론 및 원리
①강체란?
강체는 계에 속하는 입자가 같은 상대적 위치를 항상 유지하는 이상적인 물체를 뜻한다. 이론적인 회전운동 식에서는 회전운동 하는 물체를 이상적 물체인 강체로 가정한다.
②각속도란?
-각속도는 말 그대로 원운동에서 일정 시간동안 얼마만큼의 각이 움직였는지를 뜻하는 것이다. 식으로 표현하면 다음과 같다.
 
-각속도의 개념을 등속원운동에서 기하적인 관점으로 증명해보면 아래와 같다.
그림과 같이 일정한 속력으로 반지름이 r인 원 형태로 등속원운동을 하고 있다.
(즉    ,   )
이때 반지름 방향 벡터 변화는 다음과 같이 표현 할 수 있다. 
위에 그림에서 과 를 반지름으로 한 부채꼴의 호를 구하면 호의 길이는 로 표현 가능하다.
가 충분히 작을 때 의 식이 성립할 수 있다. 이 식 양변에 시간 변화량 를 나누어 주면 아래와 같이 각속도를 유도할 수 있다. (이때 첫 번째 각속도에 대한 식을 이용한다.)
③관성모멘트
-각운동량으로부터 유도한 관성모멘트 식은 아래와 같다.

참고자료

· Walker, Halliday, Resnick, 일반물리학, 11판, 10장(회전), 텍스트북스, 2021.
· 윤진희, 차동우 대학기초물리학 , 제 1부 역학 (9장, 10장), 미광테크미디어,2015
· 하이퍼피직스 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mi.html(물리교육 웹사이트)