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English

회전 관성

Overview

출처: 니콜라스 티몬스, 아산타 쿠레이, 박사, 물리학 및 천문학학과, 물리 과학 학교, 캘리포니아 대학, 어바인, 캘리포니아

관성은 가속되는 객체의 저항이다. 선형 운동학에서 이 개념은 개체의 질량과 직접 관련이 있습니다. 개체가 많을수록 해당 오브젝트를 가속화하려면 더 많은 힘이 필요합니다. 이것은 힘이 대량 시간 가속과 동일하다는 것을 명시하는 뉴턴의 두 번째 법칙에서 직접 볼 수 있습니다.

회전의 경우 회전 관성이라는 유사한 개념이 있습니다. 이 경우 회전 관성은 회전 가속되는 객체의 저항입니다. 회전 관성은 질량뿐만 아니라 회전 중심에서 질량의 거리에 의존한다.

이 실험의 목표는 두 개의 회전 질량의 회전 관성을 측정하고 회전 축으로부터 질량과 거리에 대한 의존성을 결정하는 것입니다.

Procedure

1. 긴 막대의 관성의 순간을 측정합니다.

  1. 무게가 회전 팔 근처에 될 때까지 무게에 부착 된 문자열을 감습니다.
  2. 무게를 떨어뜨리고 떨어뜨리는 데 걸리는 시간과 떨어지는 거리를 측정합니다.
  3. 단계 1.2를 세 번 수행하고 방정식 7을 사용하여 관성의 평균 모멘을 계산합니다.
  4. 다음 공식을 사용하여 회전 막대의 관성의 이론적 순간을 Equation 25 Equation 26 계산합니다: 막대의 Equation 27 질량이 어디에 길이입니다.
  5. 이론값을 측정된 값과 비교하고 차이를 기록합니다.

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Results

이론적 가치

(kg m2)

실험적 가치

(kg m2)

다름

(%)

1부 0.20 0.22 10
2부 0.08 0.07 14
3부 0.02 0.02 0
4부 0.16

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Application and Summary

왜 줄타기 워커가 매우 긴 기둥을 운반하는지 궁금해한 적이 있습니까? 그 이유는 긴 극의 길이로 인해 관성의 매우 큰 순간을 가지고 있기 때문이다. 따라서 회전하려면 많은 양의 토크가 필요합니다. 이것은 기둥이 안정적으로 유지되기 때문에 줄다리기 워커가 균형을 유지하는 데 도움이됩니다.

자동차와 자전거의 바퀴는 결코 단단한 디스크가 되지 않습니다. 대신, ...

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