<결과 보고서> 힘과 물체의 평형

목차

1. 측정값
실험1> 힘의 측정 - 후크의 법칙
실험 2. 더해진 힘의 합력과 평형력
실험 3> 힘의 분해 - 성분

2. 결론 및 검토
실험 1> 후크의 법칙
실험2> 더해진 힘의 합력과 평행력
실험3> 힘의 분해

3. 참고문헌 및 출처

본문내용

0.735N
측정값 =k×x=35.5744×0.0.016=0.569N
=m1×g=0.025×9.80=0.245N
계산값 ==0.735×cos20.0°=0.690N
==0.735×sin20.0°=0.251N
⇒ 2번째 실험
m1=0.025kg m2=0.125kg x=0.027m θ=10.0°
=m2×g=0.0125×9.80=1.225N
측정값 =k×x=35.5744×0.027=0.961N
=m1×g=0.025×9.80=0.245N
계산값 ==1.225×cos10.0°=1.206N
==1.225×sin10.0°=0.213N
⇒ 3번째 실험
m1=0.075kg m2=0.125kg x=0.021m θ=40.0°
=m2×g=0.125×9.80=0.1.225N
측정값 =k×x=35.5744×0.021=0.747N
=m1×g=0.075×9.80=0.735N
계산값 ==1.225×cos40.0°=0.938N
==1.225×sin40.0°=0.787N
∴ 계산값과 측정값이 비슷하긴 했지만 크고 작은 오차가 발생했다.
오차발생 이유
F의 x, y-축 성분(계산값)을 평행력의 x, y- 축 성분(측정값)들과 비교하여 보면 평행력(측정값)이 오히려 더 작게 나왔다는 것을 알 수 있다. 이것은 힘의 분해 실험시 벡터 F의 평행력의 x-, y-축 성분들의 방향이 정확히 180°와 270°이루지 않았기 때문이라고 볼 수 있다. 만약에 이 실험이 정확하게 측정되었다면 힘 0.735N(1번째실험의경우)에 대하여 평행력은 각각 180°와 270°를 이루었을 것이고, 이렇게 되면 벡터 F의 방향도 거의 45°에 가까운 값이 나왔어야 할 것이다. 벡터 F의 방향이 45도일 때, 평행력 Fx와 Fy의 값은 0.246N이 나온다. 여기서 추측할 수 있는 것은 벡터 F의 y-축 성분의 크기가 0.246(=Fcos45°)보다 크고, x-축 성분의 크기가 0.246(=Fsin45°)보다 작다는 점으로 미루어 평행력의 x축 성분과 y축 성분이 직교를 이루지 않고 약간 아래로 기울어져 있었다는 것을 알 수 있다.(실제 실험에서 최대한 수평이 되도록 노력하였으나 정확하게 수평으로 맞추기는 매우 어려운 실험이었다.)
<힘의 분해 정확한 실험시> <우리 조가 한 실험-아래로 약간 기울어져 있음>
만약에 x-축과의 각도를 정확하게 측정하였다면 각각의 벡터에 대하여 x축 성분끼리 더하고, y축 성분끼리 더함으로써 힘의 분해가 정확하게 이루어졌다는 것을 증명할 수 있었을 것이다. 또한 도르레와 실의 마찰력 또는 기타 저항력에 의해서 오차가 발생했을 수도 있다.
3. 참고문헌 및 출처
http://blog.naver.com/uriahae/105869624(힘과 운동-힘의 평형)
[후크의 법칙]
http://blog.naver.com/ysltak/50076548239
http://kissulsa.com/30034928323(건축시공기술-동영상강의-탄성계수와 후크의법칙)
일반물리학 Halliday Resnick Walker 공저 5장 6장 10장
일반물리학실험 부산대학교 물리학교재편찬위원회

키워드

결과 보고서,   힘과 물체의 평형,   힘,   물체의 평형,   힘의 분해,   후크의 법칙