일반물리실험 - Gyroscope[자이로스코프]
일반물리실험 - Gyroscope[자이로스코프]
General Physics Laboratory
[ Gyroscope ]
Title
Gyroscope
Abstract
자이로스코프를 통해 강체의 회전운동과 회전하는 물체의 세차운동, 장동운동에 대해 이해해본다.
Introduction
자이로스코프를 다양한 초기 조건으로 운동시키면서 자이로스코프의 세차운동과 장동운동에 대해 알아본다. 이러한 자이로스코프의 운동을 통해 외부에서 토크가 작용 하지 않을 때 각 운동량이 보존됨을 알아 볼 수 있다.
Theoretical background
자이로스코프와 자이로스코프의 운동
자이로스코프란 그림과 같이 원판을 축에 고정시키고 자유롭게 움직일 수 있도록 만든 장치를 뜻한다. 만일 지지대 위에 자전하지 않는 자이로스코프의 축의 한쪽 끝이 있다면, 자이로스코프를 놓게 되면, 지지대의 맨 꼭대기에 대해 자이로스코프는 아래로 회전하면서 떨어진다. 이렇게, 자이로스코프가 떨어지는 과정은 지지대의 꼭대기에 대한 회전으로 볼 수 있다. 이 회전운동에 뉴턴의 제2법칙을 적용할 수 있다. 뉴턴의 제 2법칙은 아래의 식과 같다.
이 식으로부터 아랫방향으로의 회전을 일으키는 돌림 힘()에 의하여 자이로스코프의 각운동량이 변화하는 것을 알 수 있다.
돌림 힘 는 자이로스코프의 질량중심에 작용하는 중력 (그림에서 )에 의하여 생긴다. 원판의 중심을 질량 중심이라고 생각하면, 중력에 대해 모멘트 팔은 이고, 와 사이의 각도가 90이다.
이므로 돌림 힘은 다음과 같은 식으로 표현 될 수 있다.
본 실험에서는 처음에 추를 이용하여 자이로스코프의 평형을 맞추기 때문에, 자이로스코프의 무게 중심에 작용하는 중력 는 무시되며, add-on mass에 의해 작용하는 중력에 의해서 토크가 발생된다.
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[ Gyroscope ]
Title
Gyroscope
Abstract
자이로스코프를 통해 강체의 회전운동과 회전하는 물체의 세차운동, 장동운동에 대해 이해해본다.
Introduction
자이로스코프를 다양한 초기 조건으로 운동시키면서 자이로스코프의 세차운동과 장동운동에 대해 알아본다. 이러한 자이로스코프의 운동을 통해 외부에서 토크가 작용 하지 않을 때 각 운동량이 보존됨을 알아 볼 수 있다.
Theoretical background
자이로스코프와 자이로스코프의 운동
자이로스코프란 그림과 같이 원판을 축에 고정시키고 자유롭게 움직일 수 있도록 만든 장치를 뜻한다. 만일 지지대 위에 자전하지 않는 자이로스코프의 축의 한쪽 끝이 있다면, 자이로스코프를 놓게 되면, 지지대의 맨 꼭대기에 대해 자이로스코프는 아래로 회전하면서 떨어진다. 이렇게, 자이로스코프가 떨어지는 과정은 지지대의 꼭대기에 대한 회전으로 볼 수 있다. 이 회전운동에 뉴턴의 제2법칙을 적용할 수 있다. 뉴턴의 제 2법칙은 아래의 식과 같다.
이 식으로부터 아랫방향으로의 회전을 일으키는 돌림 힘()에 의하여 자이로스코프의 각운동량이 변화하는 것을 알 수 있다.
돌림 힘 는 자이로스코프의 질량중심에 작용하는 중력 (그림에서 )에 의하여 생긴다. 원판의 중심을 질량 중심이라고 생각하면, 중력에 대해 모멘트 팔은 이고, 와 사이의 각도가 90이다.
이므로 돌림 힘은 다음과 같은 식으로 표현 될 수 있다.
본 실험에서는 처음에 추를 이용하여 자이로스코프의 평형을 맞추기 때문에, 자이로스코프의 무게 중심에 작용하는 중력 는 무시되며, add-on mass에 의해 작용하는 중력에 의해서 토크가 발생된다.
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자이로스코프 , 일반 물리실험
자이로스코프 (Gyroscope) 1. 실험결과 및 분석, 토의 가. 두 개의 판으로 이루어진 회전체 (1) 두 개의 판을 서로 같은 방향으로 돌리게 한 후 축의 끝에 물체를 놓았을 때 세차운동을 하는지 관찰 , • Angul.. -
공학 물리실험 결과 - 자이로스코프(Gyroscope)
공학 물리실험 결과 - 자이로스코프(Gyroscope) 1. 실험목적 토크와 각운동량을 이해한 후, 자이로스코프의 세차운동과 장동운동을 관찰한다. 2. 실험결과 분석 [Experiment 1. 관성바퀴의 관성모멘트 측정] .. -
일반물리학실험 - 자이로스코프(Gyroscope)
일반물리학실험 - 자이로스코프(Gyroscope) 1. 실험제목 자이로스코프(Gyroscope) 2. 실험일시 3. 실험목적 자이로스코프를 통해 강체의 회전운동을 이해하고, 회전하는 물체의 세차운동과 장동운동에 대해 .. -
물리 실험보고서 - 자이로스코프[Gyroscope] 실험
실험목표 자이로스코프를 통해서 세차운동에 대해 이해하고 세차운동의 형태에 대해서 이해해 본다. 이론적 배경 ○자이로스코프의 세차운동 자이로스코프에 작용하는 토크의 크기는 회전축의 지지 점으로부터 원.. -
공학실험 - 자이로스코프[Gyroscope]의 동특성 실험
Gyroscope의 동특성 실험 1. 실험 목적 Bifilar Pendulum을 이용해서 실험적으로 극관성 모멘트(Ip)를 구한다. 자이로스코프(Gyroscope) 실험을 통해 세차운동(Precession)의 원리를 알아보고 주축의 각속도.. -
기초 공학 실험 - 자이로스코프(Gyroscope)의 동특성 실험
기초 공학 실험 - 자이로스코프(Gyroscope)의 동특성 실험 1. 이론 전개 1.1 자이로 스코프란 자이로스코프는 공간 중에서 자유로이 회전할 수 있도록 장치된 복잡한 팽이의 일종으로 직교하는 두 축에 대하여 .. -
자이로스코프에_대하여
자이로스코프에 대하여 자이로스코프란 공간 중에서 자유로이 회전할 수 있도록 장치된 복잡한 팽이의 일종이다. 직교하는 두 축에 대하여 자유도를 가진 짐벌(Gimbal)의 내부에 자유롭게 회전하는 자이로를 설치.. -
Bifilar Pendulum을 이용한 극관성 모멘트 측정, Gyroscopic[자이로스코프] 모멘트의 측정
실험#1. Bifilar Pendulum을 이용한 극관성 모멘트 측정 1. 실험목적 실험은 각각의 다른 중량일 때로 나누어서 각각에 대하여 로터속도와 세차운동 속도를 측정함으로서 자이로 스코프운동에 대하여 이해하는.. -
[공학물리실험] 자이로스코프 결과 보고서
[공학물리실험] 자이로스코프 1.실험 결과 [ Experiment 1 ] 관성바퀴의 관성모멘트 측정 측정값 1차 2차 3차 질량(kg) 0.050 반경(m) 0.0293 반경제곱() 0.000858 가속도() 0.0345 0.0347 0.0342 0.0347 중력.. -
기초 공학 실험 - Gyroscope의 동특성 실험(결과 보고서)
기초 공학 실험 - Gyroscope의 동특성 실험 § 실험 및 결과 DATA [ Bifilar pendulum 결과 ] D(진자 직경) : 0.07583m h(실의 길이) : 0.457m m(진자 질량) : 0.243kg [ Gyroscope Moment의 측정결과 ] ..
