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각운동량

Overview

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

각 각도 추진력은 관성의 순간과 물체의 각도 속도의 산물로 정의됩니다. 선형 아날로그와 마찬가지로 각 각도 모멘텀은 보존되므로 시스템에 외부 토크가 없는 경우 시스템의 전체 각도 모멘텀이 변경되지 않습니다. 토크는 힘의 회전에 해당합니다. 그것은 보존하기 때문에, 각 운동량은 물리학에서 중요한 수량이다.

이 실험의 목표는 회전 막대의 각 모멘텀을 측정하고 각 기량의 보존을 사용하여 두 개의 회전 데모를 설명하는 것입니다.

Procedure

1. 자전거 바퀴로 각기 운동량의 보존 이론을 테스트합니다.

  1. 자유롭게 회전할 수 있는 의자에 앉아 있는 동안 자전거 바퀴회전을 시작한 다음 핸들에 고정하여 각도 운동량의 방향이 수직이 되도록 합니다.
  2. 두 개의 손잡이로 휠을 잡고 있는 동안 휠을 뒤집어 각도 의 기세가 반대 방향으로 가리킵니다. 의자가 회전하기 시작하는 방법을 확인합니다.

2. 두 개의 가중치로 각 운동량의 보존 이론을 테스트합니다.

  1. 자유롭게 회전할 수 있는 의자에 앉아 있는 동안 팔 길이에 두 개의 무게를 내십시오.
  2. 파트너가 의자가 회전하게 한 다음 가슴 가까이에 무게를 가져 오십시오. 의자의 회전 속도가 증가합니다.

3. 회전 하는 막대에 각 기량의 변화를 측정 합니다.

  1. 막대의 길이와 질량을 측정합니다. 미터 스틱을 사용하여 떨어지는 무게의 중간 지점을

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Results

미사
(g)
중간에서 각도 모멘텀
(kgm 2)/s
하단의 각도 모멘텀
(kgm 2)/s
다름
(kgm 2)/s
200 0.41 0.58 0.17
500 0.66 0.91 0.25
1,000 0.93 1.32 0.39

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Application and Summary

실험실의 회전 의자 부분에서와 마찬가지로 오브젝트의 관성의 순간을 변경하면 해당 개체의 각도 속도가 증가하거나 감소할 수 있습니다. 피겨 스케이터는 이를 활용하고 때로는 팔을 뻗어 회전하기 시작하고 팔을 몸에 가까이 가져 와서 훨씬 더 빨리 회전합니다.

움직이는 자전거의 균형을 맞추기가 더 쉬운 이유는 무엇입니까? 대답은 각 모멘텀입니다. 바퀴가 회전?...

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