[자연과학] 물리학 및 실험과목 - 각운동량 보존실험
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작성일 20-07-17 05:34
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크기가 있는 물체에 외부의 힘이 작용하지 않거나 작용하더라도 외부 힘의 모멘트의 합이 0이라면, 물체의 전각운동량은 보존된다 각운동을 하는 물체는 질량과 속도와 반지름이 항상 비례한다. 이것을 각운동량보존법칙이라 한다.
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[자연과학] 물리학 및 실험과목 - 각운동량 보존실험
실험결과/물리
1. experiment(실험)목적
회전하는 물체와 회전하지 않는 물체의 충돌, 회전하는 물체의 관성모멘트의 alteration(변화) 등의 현상을 experiment(실험)을 통해 관찰함으로써 각운동량 보존법칙과 회전운동에너지의 槪念을 이해한다.
2. theory
물체에 작용하는 회전력으로서 힘의 모멘트의 합이 0이라면, 그 물체의 각운동량은 시간이 지나도 달라지지 않는다.
반면에 회전속도는 발레 할 때에 다리를 오므리면 더 빨리 회전하는 데에서 볼 수 있듯이 회전축에서 거리가 가까워져야 증가하는 물리량이다. 즉, 관성모멘트와 회전속도와는 각운동량이 비례하는 관계가 된다 그런데, 회전관성인 관성모멘트를 定義(정이)하자면 회전을 하지 않으려는 관성이라고 할 수 있따 이 관성모멘트는 회전축에서 거리가 멀어질수록 증가한다. 즉, 회전축에서 거리가 멀어지면 감소하는 물리량이기 때문에 회전축에서의 거리에 비례하는 관성모멘트와는 달리 이에 반비례한다.
회전운동의 각운동량은 관성모멘트 (회전관성)과 회전속도의 곱으로 나타내어지는 물리량이다. 이 법칙은 운동량보존법칙과 더불어 역학의 주요 법칙 중의 하나이다. 회전운동에는 각운동량이라는 것이 있는데, 각운동량은 간단히 定義(정이)해서 회전운동의 양이라고 할 수 있따 이 각운동량이 계의 외부로부터 힘이 작용하지 않는다면 계 내부의 전체 각운동량이 항상 일정한 값으로 보존된다는 법칙이고 각운동량 보존법칙이란 간단하게 라는 定義(정이)로부터 가 0일때 이므로 L이 일정하다는 것이다. 따라서 관성모멘트와 회전속도는 서로 반비례함을 알 수 있따 ( 곱의 公式 에서 곱하는 상대끼리 반비례하면 그 결과는 항상 같다)
이에 따라서 각운동량은 관성모멘트와 회전속도의 곱이므로 항상 같은 값을 가지게 …(drop)
다. 반지름이 작아지면 속도가 빨라지고, 반지름이 커지면 속도가 느려진다.
