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팽이를 이용한 아이들을 위한 트라이볼러지 실험

전문가 제언: ○ 이 분석물에서는, 누구나 한번은 만져본 일이 있는 팽이를 사용하였다. 팽이의 구동에는 직류 모터(7.2W)와 정전압전원을 사용하였다. 2개의 팽이의 회전수를 같게 하기 위하여, 한쪽 모터와 전원사이에 가변저항기를 넣어서 회전수의 조정을 가능하게 하였다. 시험시의 모터회전수는 2,000rpm 이다.

○ 관성모멘트가 서로 다른 2종류의 팽이를 준비했다. 팽이의 본체는 알루미늄 제이고, 철제 링의 설치의치에 따라 관성모멘트가 달라진다. 팽이는 어느 것이나 외경 50mm, 높이 33mm, 질량 96g 이고, 관성모멘트는 각각 2.1x10 kgm , 3.1x10 kgm 이다.

○ 팽이와 베이스의 접촉원 경은 6.9mm 이고, 접촉점에서의 하중은 0.35N, 미끄럼 속도는 0.72m/s (팽이가 직립하고 있는 경우), 헤르츠의 최대접촉응력은, 팽이선단과 베이스 모두가 강의 경우가 82.8kPa, 팽이선단만이 폴리프로피렌인 경우 22.7kPa 이다.

○ 일반인에게 연구내용을 이해시키기 위하여 일반 공개를 매년실시 하고, 그리고 아이들의 이공계 기피현상을 방지하는 목적으로 하여 아주 적은 규모의 테마를 선정하여 기본적 이해 및 응용을 시키는 것이 미래의 우리 과학 분야나 산업 발전에 기여할 것으로 생각된다.