기초공학 실험 - Bifilar Pendulum을 이용한 극관성 모멘트 측정

Bifilar Pendulum을 이용한 극관성 모멘트 측정

1. 실험목적

실험은 각각의 다른 중량일 때로 나누어서 각각에 대하여 로터속도와 세차운동 속도를
측정함으로서 자이로 스코프운동에 대하여 이해하는데 있다.
- Bifilar Pendulum을 이용해서 실험적으로 극관성 모멘트(Ip)를 구한다.


2. 이론 전개

①. Bifilar Pendulum의 정의
Torsion Pendulum (비틀림 진자)로 물체의 탄성에 의해 진동하는 진자이다. 역학적으로 보아 진자는 조금이라도 관성이 있으며, 또한 그 위치가 평형점으로부터 벗어나게 될 때는 그 평형의 위치로 돌아가려는 작용을 하게 되므로, 이 경우의 진동주기는 일반적으로 관성과의 관계에 의하여 주어진다. 본 실험에서의 목적은, Bifilar Pendulum의 이러한 특성을 이용하여 진자의 진동주기(T)를 구하고 이를 토대로 극관성 모멘트를 실험적으로 구하게 된다.
②. 실험변수 및 상수

τ
Gyroscopic Moment
ℓ
Rod 길이
T
주축의 Torque
md
부가질량
ω
주축의 회전 각속도
S
Bifilar Pendulum의 장력
ωp
세차운동 각속도
h
Bifilar Pendulum의 길이
D
Bifilar Pendulum의 지름
Ip
주축의 극관성 모멘트…(생략)