기초 Engineering 實驗(실험) - Gyroscope의 동特性(특성) 實驗(실험)(결과 보고서)
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작성일 23-01-24 03:05
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측정(測定) 을 위해 진동을 시키는데 있어서 아무래도 사람이 하다보니 일정한 각으로 진동시키지 못했을 것이다. 좀 더 많은 시간을 가지고 신중히, 천천히 여러회 측정한 후 평균을 이용한다면 오차를 줄일 수 있었을 것이다. 여기서 理論(이론)값인 부가모멘트와 實驗값인 자이로스코픽모멘트의 오차가 생각보다 크게 나왔음을 결과를 통해 알 수 있다.
설명
Gyroscope 實驗에서는 스핀하는 물체와 축이 틀어져 계산식에 고려하지 않는 진동이 발생하였고 實驗시 RPM을 조절하는 동안 밸런스가 조금씩 흔들렸으나 여유를 갖지 못하고 實驗을 진행함으로써 오차가 발생하였다.
Bifilar Pendulum에서 자를 이용한 육안측정(measurement)과 미세한 진폭을 사람이 직접 발생시키는데 있어서 여유를 가지고 천천히 수행하지 못함에서 오차가 발생하였다. 또한 컴퓨터에서 Couple상태를 표시되었음에도 육안으로 보았을 때 완전한 Couple 상태라 보기 어려운 때도 있었지만 컴퓨터를 신뢰하고 rpm 수치를 측정(測定) 하여 實驗값을 얻었던 것도 오차의 요인이라 생각된다. 다음實驗에서는 시간 내에 신속히 實驗 하면서도 예상할 수 있는 오차에 관련되어 최대한 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 있도록 노력해야겠다.
실제 극관성 모멘트의 정확한 값을 알 수 없었으나 우리가 측정(測定) 한 값과는 오차를 가졌으리라고 생각된다.
實驗소감
두 번째 實驗은 부가질량을 change(변화)하며 Gyroscope의 實驗을 하는 것이다. 또한 계산식에 Bifilar Pendulum에서 측정(測定) 한 극관성 모멘트값을 사용하였기 때문에 그때 발생한 오차가 누적되어 오차율을 산출하였을 때 예상보다 상당히 큰 오차가 발생하였다.
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주기의 제곱에 비례하는 극관성 모멘트이기에 주기 측정(測定) 에서 발생한 오차는 결과값에 더 크게 影響을 줄 것이기 때문이다 좀 더 정확한 實驗을 위해선 사람이 임의의 진동각을 부여하거나 진동주기를 측정(測定) 하는 것이 아닌 實驗마다 일정한 수치를 가질 수 있는 기구를 이용하는 편이 더 나을 것이라 생각된다.
다. 오차를 확인하고 나서야 그 진동을 간과했던 것을 후회하였다. 또한 주기측정과정에서 스탑워치의 조작에서 오차가 발생하였는데 이는 비디오를 이용하여 판독하거나 운동을 감지하는 센서를 사용한다면 오차를 줄일 수 있을 것 같다.
기초 Engineering 實驗(실험) - Gyroscope의 동特性(특성) 實驗(실험)(결과 보고서)
극관성 모멘트를 측정(測定) 하기 위해 Bifilar Pendulum을 이용한 첫 번째 實驗을 하였다.
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제한된 시간 내에 實驗을 완료하는 것도 중요하지만 시간에 너무 얽매여 예상할 수 있는 오차요소를 무시해버린 것이 누적되어 생각보다 큰 오차율을 발생시킨 것 같다. 컴퓨터를 이용하여 주축운동과 세차운동의 rpm을 조절하여 Couple상태를 유지하였음에도 오차가 나는 이유는 實驗을 하면서 발견되었던 주축운동에서의 미세한 진동 탓이라 생각된다. 實驗 시 약간의 change(변화)에도 민감하게 생각하고 대처하지 못했던 안이함이 결과의 차이를 나타낸 것이다. 좀 더 많은 시간을 가지고 신중히, 천천히 여러회 측정(measurement)한 후 평균(average)을 이용한다면 오차를 줄일 수 있었을 것이다. 스핀축을 교정하고 좀 더 오랜 시간동안 운동을 지켜보며 미세하게 RPM을 조절하여 확실한 평형점을 찾아 수치를 대입한다면 오차를 줄일 수 있을 것이다. 또한 진동주기를 측정(測定) 함에 있어서 육안으로 10회 진동을 보고 초시계로 측정(測定) 하기 때문에 정확한 값을 얻지 못한 가장 큰 요인이라고 생각된다.
Bifilar Pendulum에서 자를 이용한 육안측정과 미세한 진폭을 사람이 직접 발생시키는데 있어서 여유를 가지고 천천히 수행하지 못함에서 오차가 발생하였다.
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또한 주기측정(measurement)과정에서 스탑워치의 조작에서 오차가 발생하였는데 이는 비디오를 이용하여 판독하거나 운동을 감지하는 센서를 사용한다면 오차를 줄일 수 있을 것 같다.
