목차
1. 목적
2. 기구
3. 원리 및 이론
4. 실험방법
5. 실험치
6. 결과값
7. 결론
본문내용
1. 목적
강체는 병진 운동과 회전 운동을 동시에 병행할 수 있으므로 그 운동 에너지는 병진 및 회전 운동에너지의 합이 된다. 이 경우에도 강체의 역학적 에너지는 보존되어야 한다. 이 실험에서는 공간에서 병진과 회전 운동을 동시에 하는 강체의 역학적 에너지 보존관계를 알아본다.
2. 기구
강체 공간 운동장치, 버니어 켈리퍼, 먹지, A4 용지, 줄자
3. 원리 및 이론
강체의 운동은 질량 중심의 운동만으로는 충분히 설명되지 못한다. 이는 질량 중심의 위치가 변하지 않더라도 강체가 얼마든지 회전 운동을 할 수 있기 때문이다. 일반적으로 강체의 운동에너지는 질량중심의 나란한 병진 운동에너지와 질량중심을 지나는 축에 대한 회전 운동에너지의 합이 된다.
위의 식과 같이 비탈각이 인 비탈면을 관성모멘트가 I이고 반경이 R인 둥근강체가 미끄러짐이 없이 굴러내려가는 경우를 생각해보자. 이 강체의 회전축의 방향은 구르는 동안 바뀌지 않고 질량 중심을 지난다고 하자. 처음 x=0의 지점에 정지해 있던 강체가 x만큼 굴러내려 왔다면(초기에너지를 0으로 잡으면) 에너지 보존에 의해 다음의 관계가 성립한다.
<중략>
4. 실험방법
실험 배치도 → 원형트랙의 각도가 0이 되게 설치하고 트랙 끝에서 공이 떨어질 예상 위치에 먹지를 깔아 실험을 진행하였다.
1) 위의 그림과 같이 실험장치를 설치하고, 구의 출발점 높이를 변화시켜 가면서, 구가 원형 트랙의 꼭지점 t를 간신히 접촉하면서 지나갈 때의 높이 h를 측정한다. 출발점에서의 역학적 에너지는 위치 에너지뿐이므로 mgh로 계산할 수 있다.
출처 : 해피캠퍼스
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