토오크의 평형 - 결과 레포트

목차

1. 실험 결과

2. 토의
1. 이론치와의 오차
2. 오차의 원인 & 오차를 극복하기 위한 방법
3. 실험 결과를 이용하여 생각해볼 수 있는 것
4. 이론에서 생각하지 못했던 여러 가지 심화학습

3. 참고 문헌

본문내용

방향의 힘 Ft이 질량 m에 작용하고 있다고 가정하자. 이 접선 방향의 힘에 반대되는 힘이 없으므로 질량은 뉴턴의 제 2법칙에 따라서 접선 가속도를 갖게 된다.
Ft = mat
r를 식의 왼쪽과 오른쪽에 곱하면,
Ftr = mrat
를 얻는다. 원을 따라 회전하는 입자에 대한 접선 가속도와 각가속도가
at=rα
와 같은 관계가 있으므로
Ftr = mr2α
임을 알 수 있다. 위 식의 왼편은 회전축에 대해 물체에 작용하는 토크이다. 이것은 토크의 크기가 회전축으로부터 힘의 작용선까지의 수직 거리와 물체에 작용하는 힘을 곱한 것과 같다는 것을 말한다. τ=Ftr. 그러므로, 위 식은 다음과 같이 쓰여질 수 있다.
τ=mr2α
위 식은 토크는 각가속도에 비례하며 이때 비례상수는 질량 m인 물체의 관성 모멘트(moment of inertia)인 mr2으로 주어진다는 것을 보여준다. (막대는 매우 가볍기 때문에 막대의 관성 모멘트는 무시될 수 있다.)
5. 실험 중에 의문이 들었던 사항들에 대하여
예비 레포트를 작성하며 실험을 준비할 때에는 추걸이의 무게를 염두에 두지 않았다. 하지만, 실험을 끝내고 계산을 해본 결과, 생각 외로 커다란 오차가 존재함을 발견하였다. 그래서 오차의 원인에 대해서 토의한 결과, 토크를 계산할 때 추의 무게뿐만 아니라 추걸이의 무게까지 고려해야함을 깨닫게 되었다. 그래서 추걸이 1개의 무게를 재려고 하였지만, 측정시마다 조금씩 다른 결과가 나와서 추걸이 3개의 무게를 여러 번 측정한 후 평균값을 구해 3으로 나누는 방법을 사용하였다.
3. 참고 문헌
1. 참고 서적
* 대학 물리학, Alvin Hudson 외, 金仁湖 외 역, 深求堂, 1992
* 대학 물리학, 高在杰 외, 淸文閣, 1995
* 대학 물리학 Fifth Edition, 대학 물리학 교재 편찬 위원회 역, SERWAY / FAUGHN, 淸文閣, 2001
* 일반 물리학, D.HALLIDAY 외, 고려대학교/서강대학교 물리학과 공역, 汎韓書- 주식회사, 1995
* 일반 물리학, PAUL E. TIPPENS 원저, 박상준 외 역, 한올출판사, 2000
* 일반 물리학 2000, 일반 물리학 교재 편찬 위원회, 북스힐, 2000
2. 인터넷 자료
* 힘과 힘의 평형
http://physmed.snu.ac.kr/lecture/ch1/ch1.html
* 힘의 평형 조건
http://mech-world.new21.org/mech/solid/lecture_note/chapter2.htm
* 강체에 관한 평형
http://my.dreamwiz.com/minjs94/물리교실/역학/평형.htm
* 토오크
http://science.kongju.ac.kr/highschool/phys/4/mechanic/circle/k21.html
* 토오크의 평형
http://heebok.kongju.ac.kr/experiment/dynamics/fm5.html
* 기초 물리에 관한 오개념들
http://chaehong55.netian.com/misscon/miss.html

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