[자연과학]일반물리실험 - 관성모멘트와 각운동량보존
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작성일 24-05-16 11:46
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이때 이 물체가 가지는 전체 운동에너지()는 각 미소질량의 운동에너지의 합과 같으므로
(3)
여기서 (4)
이라 쓸 수 있다아 이때 를 이 강체의 주어진 회전축에 대한 관성모멘트라 한다.
이면 …(skip)
다.
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실험과제/물리
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1.test(실험) 목적
회전하는 물체의 관성모멘트를 test(실험) 을 통해 측정(measurement)하고 관성모멘트의 變化에 따른 각운동량 보존에 대하여 알아본다.
2. 관련 理論(이론)
회전축을 중심으로 회전하는 강체에서 회전축으로 거리 만큼 떨어진 지점에서의 속도 는 다음과 같이 쓸 수 있다아
(1)
이 지점의 미소부피 에 해당하는 미소질량을 이라 할 때 이 미소질량의 운동에너지는
(2)
과 같다. 이는 회전하는 강체의 질량이 회전축에 대하여 어떻게 분포하고 있는지를 말해준다.
회전운동을 하는 물체는 병진운동에서의 선운동량과 대응되는 각운동량을 가지고 있다아 회전축으로 부터의 거리를 , 운동량 라 하면 각운동량 은 다음과 같이 definition 할 수 있다아
(5)
주어진 계에서 외부에서 돌림힘이 가해지는 경우 각 운동량의 시간變化율은
(6)
이고, 돌림힘(torque) 의 합이 0이면 그 계에서의 각운동량은 일정하게 보존된다된다. 이를 각운동량 보존법칙이라고 한다.
