각운동량 계산기 시각화

이 각운동량 계산기는 회전 운동의 각운동량과 관련된 물리량을 시뮬레이션하여 다양한 상황을 이해하는 데 도움을 줍니다.

1. 각운동량 개념

각운동량이란?

• 물체가 회전할 때 가지는 물리량으로, 관성모멘트와 각속도의 곱으로 정의됨
• 각운동량 L은 다음과 같이 계산됨:
  • 각운동량 (L) = 관성모멘트(I) × 각속도(ω)
• 단위: kg⋅m²/s
• 각운동량은 외부 토크가 작용하지 않는 한 보존됨 (각운동량 보존 법칙)

주요 공식

• 관성모멘트 (I): 회전하는 물체의 질량 분포에 따라 달라짐
  • 질점: I = m⋅r²
  • 원판: I = ½m⋅r²
  • 고리: I = m⋅r²
  • 막대(중심 회전): I = (1/12)ml²
• 각운동량 (L): L = I⋅ω
• 회전 운동 에너지 (E_rot): E = ½Iω²
• 토크와 각운동량 변화: ΔL = τ⋅Δt
• 각가속도 (α): α = τ/I

2. 시뮬레이터 기능

🚀 운동 변수 조정

• 물체 종류 선택: 질점, 원판, 고리, 막대
• 질량 설정: 0.1 ~ 10 kg
• 반지름 또는 길이 설정: 0.1 ~ 5 m
• 각속도 설정: -10 ~ 10 rad/s
• 토크 설정: -10 ~ 10 N⋅m
• 시간 조정: 0.1 ~ 10 s

📊 실시간 계산

• 각운동량 보존 여부 확인
• 회전 운동 에너지 변화 분석
• 토크 작용 시 각가속도 계산

🎥 시각적 분석

• 관성모멘트 및 각운동량 시각화
• 토크가 작용할 때의 회전 가속 변화 분석
• 회전 운동 에너지 변화를 그래프화

3. 사용 방법

1. 물체 종류 및 특성 선택
   • 질량, 반지름(길이) 입력
2. 각속도 및 토크 조정
   • 초기 회전 속도를 설정
   • 외부 토크를 추가하여 각운동량 변화를 분석
3. 시뮬레이션 실행
   • 계산하기 버튼을 눌러 운동량 변화를 확인
4. 결과 분석
   • 각운동량과 회전 에너지가 보존되는지 확인
   • 회전 운동의 가속도와 토크 관계를 비교

4. 주요 계산식 정리

5. 관련 키워드

• 각운동량 보존 법칙
• 토크와 회전 운동
• 관성모멘트 계산
• 회전 운동 에너지
• 각운동량 실험 및 분석

이 시뮬레이터를 통해 각운동량과 회전 운동을 쉽게 이해하고 실험적으로 분석할 수 있습니다!