Physics Laboratory 5 Rotational Mom

Physics Laboratory 5
Rotational Moment of Inertia
1. Objective
To enhance the understanding of rotation and rotational moment of inertia for
both of particle (point mass) and rigid body. In addition, students must be able to find
rotational moment of inertia and compare it with the theoretical value.
2. Theory and Principle
If the line of the net force passes through the center of mass of the object, it
will cause only translation. However, if the line of the net force hits on the object
along other directions, there will induce the moment of force or torque which leads to
rotation.
In this experiment, we will focus on only the rotation around fixed axis.
Theoretically, in case of very small object (particle or point mass), the induced
torque follows the following relation:
τ = Fr (1)
Where τ = Torque (N.m)
r = radius of rotation (m)
From F = mat
(2)
And at = αr (3)
Substitute (2) and (3) into (1)
τ = m r
2
α (4)
Where at
= Tangential acceleration along the circumference of rotation
(perpendicular to radius of rotation)
α = angular acceleation (rad/s2
)
Figure 5.1 Circular rotation of object with mass m- 2 -
The m r2 is the value which shows the characteristic of rotation. If m r2 is high, it is
required a large amount of torque to induce rotation as well as to stop rotating object.
Therefore, m r2 is the term that informs us about the resistance of rotation or the
rotational moment of inertia.
Then
Rotational Moment of Inertia = 2
I = mr (kg.m2
)
In case of larger object or rigid body, while facing non-zero torque, the
equation of rotation should be the same as the particle. However, the rotational
moment of inertia will be the summation of m r2 of each particle.
For rigid body
Rotational Moment of Inertia = 2
i i
I = Σm r (kg.m2
)
= ∫
I r dm 2
In this experiment, from the previous equation, we can find the theoretical

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปฏิบัติการฟิสิกส์ 5 ความเฉื่อยของช่วงเวลาในการหมุน 1. วัตถุประสงค์ เพื่อเพิ่มความเข้าใจวาระและช่วงเวลาความเฉื่อยในการหมุนสำหรับ อนุภาคทั้งสอง (จุดมวล) และแข็งตัว นอกจากนี้ นักเรียนต้องสามารถค้นหา ความเฉื่อยของช่วงเวลาในการหมุน และเปรียบเทียบกับค่าทางทฤษฎี 2. ทฤษฎีและหลักการ ถ้าบรรทัดของแรงสุทธิผ่านศูนย์กลางมวลของวัตถุ มัน จะทำให้แปลเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ถ้าแรงสุทธิบรรทัดฮิตบนวัตถุ ตามคำแนะนำอื่น ๆ มีจะทำให้เกิดช่วงของแรงหรือแรงบิดซึ่งนำไปสู่ หมุน ในการทดลองนี้ เราจะเน้นเฉพาะการหมุนรอบแกนคงที่ ตามหลักวิชา ในกรณีของวัตถุขนาดเล็กมาก (อนุภาคหรือจุดโดยรวม), การเหนี่ยวนำให้ แรงบิดตามความสัมพันธ์ต่อไปนี้: Τ = Fr (1) ที่τ =แรงบิด (N.m) r =รัศมีของการหมุน (m) จาก F =เสื่อ (2) และที่ = αr (3) ทดแทน (2) และ (3) ลงใน (1) Τ = m r2Α (4) สถานที่ที่ =เร่ง tangential ตามรอบการหมุน (เส้นตั้งฉากกับรัศมีของการหมุน) Α = acceleation แองกูลาร์ (rad/s2) 5.1 รูปวงกลมหมุนของวัตถุมีมวล m-2 M r2 เป็นค่าที่แสดงลักษณะของการหมุน ถ้า m r2 อยู่สูง ต้องการแรงบิดเพื่อก่อให้เกิดการหมุนด้วยเพื่อหยุดการหมุนวัตถุจำนวนมาก ดังนั้น m r2 เป็นระยะซึ่งจะแจ้งให้เราทราบเกี่ยวกับการต้านทานการหมุนหรือ ความเฉื่อยของของช่วงเวลาในการหมุน แล้ว แรงเฉื่อยในการหมุนขณะของ = 2ฉัน = mr (kg.m2) วัตถุขนาดใหญ่หรือแข็งตัว ในขณะที่เผชิญกับแรงบิดไม่ใช่ศูนย์ การ สมการการหมุนควรจะเหมือนกับอนุภาค อย่างไรก็ตาม ที่ในการหมุน ช่วงเวลาของความเฉื่อยจะรวมของ r2 m ของแต่ละอนุภาค ร่างกายแข็ง แรงเฉื่อยในการหมุนขณะของ = 2ฉันฉันฉัน = r Σm (kg.m2) = ∫ฉัน r dm 2 ในการทดลองนี้ จากสมการก่อนหน้านี้ เราสามารถค้นหาทฤษฎีที่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ปฏิบัติการฟิสิกส์ 5
ช่วงเวลาในการหมุนของความเฉื่อย
1 วัตถุประสงค์
เพื่อเสริมสร้างความเข้าใจของการหมุนและโมเมนต์ความเฉื่อยของการหมุนสำหรับ
ทั้งสองของอนุภาค (จุดมวล) และร่างกายแข็ง นอกจากนี้นักเรียนจะต้องสามารถที่จะหา
ช่วงเวลาที่หมุนของความเฉื่อยและเปรียบเทียบกับมูลค่าตามทฤษฎี
2 ทฤษฎีและหลักการ
ถ้าสายของแรงสุทธิผ่านจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุที่มัน
จะทำให้เกิดการเพียงการแปล แต่ถ้าสายของฮิตแรงลัพธ์บนวัตถุ
ตามทิศทางอื่น ๆ ที่มีจะทำให้เกิดช่วงเวลาของการบังคับหรือแรงบิดซึ่งนำไปสู่
​​การหมุน
ในการทดลองนี้เราจะมุ่งเน้นไปที่แกนหมุนเพียงรอบคงที่
ในทางทฤษฎีในกรณีที่ วัตถุขนาดเล็กมาก (อนุภาคหรือมวลจุด) เกิด
แรงบิดที่ต่อไปนี้ความสัมพันธ์ต่อไปนี้:
τ = Fr (1)
ในกรณีที่τ = แรงบิด (นิวตันเมตร)
r = รัศมีของการหมุน (เมตร)
จาก F = เสื่อ
(2)
และใน = αr (3)
ใบแทน (2) และ (3) เป็น (1)
τ = mr
2
α (4)
ในกรณีที่
สัมผัส = เร่งความเร็วไปตามรอบของการหมุน
(ตั้งฉากกับรัศมีของการหมุน)
α = acceleation เชิงมุม (เรเดียน / s 2
)
รูปที่ 5.1 การหมุนเวียนของวัตถุที่มีมวล m- 2 -
เมตร r2 เป็นค่าที่แสดงให้เห็นถึงลักษณะของการหมุน หากเมตร r2 สูงก็จะ
ต้องมีจำนวนมากของแรงบิดเพื่อก่อให้เกิดการหมุนเช่นเดียวกับหยุดหมุนวัตถุ
ดังนั้นเมตร r2 เป็นคำที่บอกเราเกี่ยวกับความต้านทานการหมุนหรือ
ช่วงเวลาการหมุนของความเฉื่อย
นั้น
ช่วงเวลาในการหมุน ของความเฉื่อย = 2
I = mr (kg.m2
)
ในกรณีของวัตถุขนาดใหญ่หรือวัตถุแข็งเกร็งในขณะที่หันหน้าไปทางไม่เป็นศูนย์แรงบิด
สมการของการหมุนควรจะเหมือนกันเป็นอนุภาค อย่างไรก็ตามการหมุน
โมเมนต์ความเฉื่อยจะเป็นผลรวมของม r2 ของแต่ละอนุภาค
สำหรับร่างกายแข็ง
ช่วงเวลาในการหมุนของความเฉื่อย = 2
ii
I = R Σm (kg.m2
)
= ∫
ฉัน r dm 2
ในการทดลองนี้จากก่อนหน้านี้ สมการเราสามารถหาทางทฤษฎี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ 5
5 โมเมนต์ความเฉื่อย
1 มีวัตถุประสงค์เพื่อเสริมสร้างความเข้าใจของ
หมุนและโมเมนต์ความเฉื่อยของการหมุน
ทั้งอนุภาค ( จุดมวล ) และร่างกายแข็ง นอกจากนี้ นักศึกษาจะต้องสามารถที่จะหา
ช่วงเวลาการหมุนของความเฉื่อยและเปรียบเทียบกับมูลค่าทางทฤษฎี
2 . ทฤษฎีและหลักการ
ถ้าเส้นของแรงกระทำผ่านจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุ มัน
จะทำให้การแปลเท่านั้น แต่ถ้าเส้นเน็ตแรงฮิตบนวัตถุ
ตามเส้นทางอื่น ก็จะทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงหรือแรงบิด ซึ่งนำไปสู่
การหมุน
ในการทดลองนี้ เราจะเน้นเฉพาะการหมุนรอบแกนคงที่ .
ตามทฤษฎีในกรณีของวัตถุ ( อนุภาคขนาดเล็กมากหรือจุดมวล ) เกิดแรงบิดตามความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้

τ = FR ( 1 )
ที่τ = แรงบิด ( n.m )
R = รัศมีของการหมุน ( M )
จาก F = เสื่อ

( 2 ) และ ( 3 ) α R =
แทน ( 2 ) และ ( 3 ) กับ ( 1 )
τ = M R
2
α ( 4 )

= ที่สัมผัสความเร่งตามแนวเส้นรอบวงของการหมุน
( ตั้งฉากกับรัศมีของการหมุน )
α = เชิงมุม acceleation ( rad / S2
)
รูปที่ 5.1 วงกลมหมุนของวัตถุที่มีมวล m - 2 -
M R2 คือค่าซึ่งแสดงคุณลักษณะของการหมุน ถ้า M R2 สูงเป็นจำนวนมาก
ต้องบิดเพื่อก่อให้เกิดการหมุนเป็นหยุดหมุนวัตถุ
ดังนั้น M R2 เป็นคําที่ที่แจ้งให้เราทราบเกี่ยวกับความต้านทานการหมุนหรือหมุน
ช่วงเวลาของแรงเฉื่อย

แล้วช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยเชิงมุม = 2
= คุณ ( กก. m2
)
ในกรณีที่มีขนาดใหญ่วัตถุหรือร่างกายที่แข็งในขณะที่ซึ่งไม่เป็นบิด
สมการของการหมุนที่ควรจะเป็นเช่นเดียวกับอนุภาค อย่างไรก็ตามการหมุน
โมเมนต์ความเฉื่อย จะเป็น 3 M R2 ของแต่ละอนุภาค

สำหรับร่างกายแข็งหมุนโมเมนต์ความเฉื่อย = 2
ผม
= Σ M R ( กก. m2
)
= ∫ R DM 2

ผมในการทดลองจากสมการก่อนหน้านี้ เราสามารถหาทฤษฎี