힘과 토크의 평형 예비레포트

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본문내용

이 중심축을 향하는 방향이 아니면 토크가 생긴다.
② 토크의 평형 : 어떤 물체에 작용하는 서로 방향이 반대인 토크가
크기가 같아서 회전하지 않는 경우를 말한다.
C. 힘의 합성과 분해
두 힘 , 는 벡터로서 방향과 크기로 정의하고 합력은 평생사변형법을 써서 구한다. 또 벡터 는 직교하는 두 개의 성분 와 로 분해할 수 있어서 여러 힘이 작용할 때는 와 성분으로 나누어 각 성분별로 더하여 그 합력을 쉽게 구할 수 있다.
3. 사용기기
실험용 수직판, 평형막대, 각도기판, 도르래 3개, 용수철 저울,
고리와 실, 포스링, 추걸이, 추
4. 실험방법
A. 용수철 상수 k의 측정
① 용수철저울에 추걸이를 걸고 맨 윗부분의 나사를 돌려 영점을 맞춘다.
② 추걸이에 추의 질량을 증가시키며 저울에 가한 힘에 대한
용수철의 길이 변화를 기록한다.
를 이용하여 k값을 구한다.
B. 힘의 평형(힘의 합성)
① 수직판에 도르래, 평형막대, 용수철저울을 설치한다.
② 포스링에 실 3가닥으로 연결하고, 한 쪽은 용수철저울과 나머지는
추걸이를 묶는다.
그림 5.5처럼 도르래에 실을 걸고, 추걸이와 추가한 추의 무게에 의한 힘,,를 구한다. ()
포스링 중심에 각도기 중심을 맞게 놓고, 각 힘과 축과의
각도 ,,를 측정한다.
과 의 힘을 축, 축으로 분리하고 각 를 힘의 크기와 각도를
유의하여 그려본다.
과 의 합력을 이라 두고 평행사변형법을 이용하여 그려본다.
평형력 벡터 과 합력 벡터 과 정확히 균형을 이루는지 확인한다.
과 의 크기와 방향을 바꾸고 실험을 반복한다.
C. 토크의 평형
평형막대와 용수철저울을 설치하고 평형막대 왼쪽은 추걸이를
실로 연결하고, 오른쪽은 용수철저울과 연결한다.
용수철저울로 힘을 측정할 수 있는 정도 무게의 추를 추걸이에 걸고 평형막대가 평형이 되도록 한다.
각도기 중심이 오른쪽에 실이 연결된 부분에 있도록 하여
각도 를 잰다.
평형막대의 중심축으로부터 힘이 작용하는 두 점까지의 거리
과 를 잰다.
추의 질량 m과 힘 의 크기를 기록하고, 의 중심축에 대한
토크 를 계산한다.
(토크는 로 회전력을 의미한다.)
평형막대가 수평위치에서 평형을 이루도록 하고 이 때의 용수철저울의 눈금 를 읽어 를 측정한다.
에 의한 토크 를 계산하고 과 의 상대적인 차이를 구한다.
토크를 더할 때는 시계방향의 토크의 부호는 +로, 반시계 방향의
토크의 부호는 -로 하여 계산한다.

키워드

힘,   토크,   평형,   예비