일반물리학 실험 - 관성모멘트 및 각운동량보존
분야
hwp(1)그림과 같이 장치한다. 이 때 수준기를 써서 장치의 밑판이 수평이 되도록 밑판의 나사를 돌려 조절하고 물체 m1 과 m2는 같은 질량(m)이 되게 하여 회전축에서 같 은 거리에 위치하도록 단단히 고정한다. 물체 m의 중심에서 회전축 중심사이의 거리 r을 5회 측정하여 평균을 구한다.
(2)추걸이에 추를 달고 줄을 회전축에 고르게 감아서 추가 임의의 기준점에 있도록 한 다음 초시계를 누름과 동시에 추를 낙하시켜 낙하거리가 h(높이는 각자가 적당히 정 함)될 때의 시간을 5회 측정하여 평균을 구한다. 이때 M과 h는 일정하게 유지한다.
(3)추의 질량을 변화하여 (1)~(2)를 반복한다.
(4)회전축의 직경 2R을 캘리퍼로 5회 측정하여 반경R을 구한다.
(5)과정(1), (2), (3), (4)의 측정값으로부터 관성모멘트 I 총을 식(7)에서 구한다.
(6)위에서 구한 관성모멘트를 회전축과 수평막대의 관성모멘트 I 수평과 수평막대에 고 정된 두 물체(m1 과 m2)의 관성모멘트 I 실험의 합이다. 즉 I 총=I 수평+I 실험이다. 따라서, 두 물체의 관성모멘트 I 실험은 I수평을 알아야 구할 수 있다. I 수평은 두 물체 m1 과 m2를 수평막대로부터 떼어낸 후 과정(2)를 반복해서 t‘을 측정하여 구한다.