• 관성모멘트와 각 가속도[무선] K1.5.50-G

  • 관성모멘트와 각 가속도[유선] K1.5.50

  • 관성모멘트에 따른 각 운동량 변화를 학습하기에 효과적인 실험 세트이다.
  • 관성모멘트가 다른 3가지 종류의 디스크가 포함되어 있어 다양한 실험이 가능하다.
  • 슬롯 추를 이용하여 토크의 변화를 주며 실험할 수 있다.
  • 토크를 주는 도르래의 각도를 조절할 수 있도록 설계되었다.
  • Vernier MBL 센서를 이용하여 정밀한 측정이 가능하다.
1) 관성 모멘트 : I 관성 모멘트란 물체가 회전 운동을 하는 상태를 계속 유지하려는 성질을 의미한다. 동일한 물체라도 회전 축의 위치에 따라 관성 모멘트 값은 얼마든지 달라질 수 있다. 이는 회전계에서 힘에 저항하는 요소가 단순히 질량만 있지 않다는 것을 의미한다. 즉, 관성모멘트를 결정하는 요소에는 질량 중심과 회전 축 간의 거리가 포함된다.
회전 계에서는 힘과 각가속도의 관계식을 아래와 같이 정의한다.



위 식을 관성모멘트에 관한 식으로 바꾸어 쓰면 아래와 같다.



수식을 통해 알 수 있듯 물체에 작용하는 토크와 각가속도만 알면 회전하는 물체의 관성 모멘트를 구할 수 있다. 본 실험에서 물체에 작용하는 토크는 추의 무게이며, MBL센서를 통해 각가속도를 측정하여 관성 모멘트를 확인할 수 있다.



2) 각가속도
각가속도(α)란 회전계에서 단위 시간당 각속도의 변화량을 나타내는 벡터량이다. 각속도(ω)는 단위 시간당 회전한 각도를 말한다.



정지한 물체에 일정한 토크가 걸리면 물체는 일정한 속력으로 회전하게 되는데 이때 물체의 각속도가 일정하게 변한다. 물체의 각속도가 일정하다는 말은 즉, 물체의 각가속도가 일정하다는 의미이다.
MBL 센서를 사용한 관성모멘트와 각가속도 실험을 통해 회전하는 물체의 각가속도를 정밀하게 측정하고 관성모멘트를 구할 수 있다.




  • 구심력과 구심가속도 측정 실험
  • 관성모멘트와 각가속도
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