[실험] 관성모멘트 측정
2. 장치, 기구
3. 이론
4. 실험방법
(1) 관성모멘트 측정 장치 설치
포토게이트, 측정용 자, 회전 장치를 그림 4와 같이 설치하고, 회전 장치에 부착된 수준기를 이용하여 회전 장치의 수평을 잡는다.
실을 회전축과 추걸이에 연결한다.(추걸이가 낙하할 때 바닥에 닫지 않도록 주의하여 실 길이 조절)
실이 수평이 되도록 도르래의 높이를 조절한다.
두 개의 포토게이트를 그림 4와 같이 지지대에 설치하고 포토게이트 타이머에 연결한다(포토게이트 타이머는 6번 모드를 사용한다).
(2)추의 낙하 거리 측정
그림 5와 같이 삼각자가 포토게이트의 안쪽으로 들어갈 때 신호 표시 램프에 불이 막 켜지는 순간의 눈금 위치를 측정용 자에서 읽어 기록한다. 이와 같은 방법으로 두 포토게이트 사이의 거리를 측정한다.
(3) 회전축의 관성모멘트 측정
회전축을 돌려서 실을 일정하게 감은후, 잡고 있던 축을 놓으면서 추걸이를 낙하시켜 추걸이가 포토게이트 감지선을 통과하는지 확인한다.(추걸이가 낙하하면서 포토게이트와 부딪히지 않도록 주의) 회전축을 돌려 실을 일정하게 감은 다음 추걸일ㄹ 상단부에 설치된 포토게이트 위로 끌어올린다.(추걸이가 낙하하자마자 상단부 포토게이트의 감지선을 통과하도록 최대한 상단부 포토게이트에 가까운 위치까지 끌어올린다) 추걸이를 낙하시켜 추걸이가 두 포토게이트 사이를 지나간 시간을 측정한다. 같은 상태에서 5회 반복한다. 회전축의 반경을 버니어 캘리퍼를 이용하여 5회이상 측정하여 평균값을 계산하고 추의 질량과 낙하시간을 식(8)에 대입하여 회전축의 관성모멘트를 측정한다.(단 중력가속도 으로 한다.)

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