MBB ( Mechanical Black Box )공학기술레포트

MBB ( Mechanical Black Box )

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자료설명

포항공대 일반물리실험 에이쁠 보고서입니다.. ^ㅡ^

1. Introduction
Mechanical Black Box(이하 MBB)의 내부는

에서 보여주듯이 공과 두 개의 용수철로 이루어져있다. 공과 용수철, 마개는 서로 부착되어 있으며, 두 개의 용수철은 서로 용수철 상수가 다르다. 공의 반지름은 11.0㎜이고 원통의 내경은 23.0㎜, 마개의 길이는 5.00㎜이다. 그리고 원통의 내벽과 공 사이에는 일정한 마찰이 존재한다. 공은 강체라고 가정할 수 있고 용수철의 질량은 무시할 수 있다. 또한 원통의 질량은 균질하게 분포되어 있고 양쪽의 마개는 동일한 것이다. 중력가속도는 의 값을 사용하면 된다.
이 실험의 목적은 MBB를 열지 않고 주어진 실험 장치를 이용하여 공의 질량 과 용수철 상수 , 의 값을 찾는 것이다. 이 값들을 찾기 위해서는 여러 단계의 실험이 필요한데, 이번 실험에서는 세 단계에 걸쳐서 실험을 수행하였다. PART-A에서는 질량중심에 대해, PART-B에서는 에너지 보존의 법칙과 강체의 회전운동에 대해 배울 수 있다. 그리고 PART-C에서는 조화단진동운동에 대해 배울 수 있다.
MBB(Mechanical Black Box)

목차/차례

1. Introduction

2. The purpose of experiment

3. Equipments of experiment

4. PART-A (Product of Mass and Position of Ball)

5. PART-B (The Mass of the Ball)

6. PART-C (The Spring Constants k1 and k2)

7. References

본문/내용

PART-A에서는 질량중심의 정의를 이용하여 을 구할 수 있었다. 전자저울로 잰 전체질량은 거의 정확한 값일 것이므로, 오차가 생겼다면 우리가 MBB의 질량중심을 찾는 과정에서 발생했을 것이다. 우리가 구한 의 값은 다음과 같다.

PART-B에서는 에너지 보존의 법칙, 회전관성, 회전운동에너지 등을 이용하여 MBB 속에 든 공의 질량 m을 구할 수 있었다. 이 실험이 전체 실험 중에서 가장 어려운 실험이었다. 이 실험을 통해서 구한 공의 질량 m의 값은 다음과 같다.

PART-C에서는 단진동의 원리와 회전관성을 이용하여 병렬연결 된 두 용수철의 용수철 상수를 각각 구할 수 있었다. 이 실험은 PART-B와 같이 그다지 많은 오차가 발생하지 않았다. 실험 결과로 구한 용수철 상수는 아래와 같다.

참고문헌

(1) 하이탑 물리 Ⅱ, 김종권, 이강석

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