Introductory Mechanics System-결과레포트

소개글

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목차

5.결과
(1) Hooke's law-measuring force
(2) Adding forces resultants and equilibrants
(3) Resolving forces-components
(4) Torque-parallel forces
(5) Torque:non-parallel forces
(6) Center of mass
(8) The inclined plane
(10) Simple harmonic motion:mass on a spring
6. Analysis

본문내용

sin과 cos값으로 구함을 실험적으로 증명할 수 있다.
(4)Torque-Parallel Forces
그래프에서 보는 바와 같이 힘 F(N)와 거리 d(m)와의 관계는 반비례하며 거의 선형의 관계를 유지하고 있다. 그러므로 mass hanger에 거는 mass의 무게가 무거울수록 거리 d는 점점 짧아져야 함을 알 수 있다. 이를 통하여 τ = F*d를 실험적으로 증명할 수 있다.
그러나 고정된 mass의 M의 τ값보다 mass를 바꿔가며 측정한 τ의 값들이 다 조금씩 큰 것을 볼 수 있는데 이것은 실험을 하면서 retainer가 움직이기도 하고, 처음 시작할 때 balnace beam의 정확한 중간 지점(수평이 되는 지점)을 찾지 못하여서 인 것 같다.
(5)Torque:Non-Parallel Forces
실험 결과 측정된 값으로 볼 때 τ과 τ의 차이는 60°의 각을 가질 때 가장 작다.
Torque Wheel 실험에서 3가지 경우 다 Total Torque값이 (+)값을 가지기 때문에 전체적인 Torque는 반시계방향이며 이유는 아마도 F에 대한 mass값이 세 가지 mass중에서 가장 크기 때문이 아닐까 싶다. 만약 가장 무거운 mass를 F에 걸었다면 Torque값은 (-)값을 가졌을 것이다.
(6)Center of Mass
실험 결과 구한 τ과 τ의 값이 각각 0.0924924와 0.0945504로 거의 비슷한 값을 가지고 있다. F은 balance beam에서 왼쪽에 위치하고 있고 힘의 방향이 아래쪽이기 때문에 torque는 counterclockwise이고 (+)값을 가지며, F는 balance beam에서 오른쪽에 위치하고 있고 힘의 방향이 아래쪽이기 때문에 torque는 clockwise이고 (-)값을 가진다. 이 두 값은 서로 다른 방향으로의 torque를 가지기 때문에 (+)와 (-)로 상쇄되고 balance beam은 수평을 유지하게 되는 것이다(실험 결과에는 정확하게 같지는 않지만).
(8)The Inclined Plane
이 실험에서는 실험 결과에 보이듯이 75°의 경사를 가질 때에 F와 W 두 값의 차이가 가장 작다.
아래 그래프에서 보이다 시피 경사면의 각도와 두 값의 차이는 서로 반비례한다. 그러므로 경사면의 각도가 커지면 커질수록 두 값 F와 W의 차이는 줄어든다.
(10)Simple Harmonic Motion:Mass on a Spring
실험 결과에 구해진 Period(s)(Average)와 Period(s)(Calculated)의 값에서 대략 +0.1초 정도의 오차가 보이는데 사실 0.1초라는 시간은 버튼을 누르기 위해 반응하는 시간 정도의 차이보다도 짧은 시간이기 때문에 이는 아마 시간을 측정할 때 사람 손으로 stopwatch를 눌러야 하다 보니 이런 오차가 생긴 것 같다.
7. 참고문헌
『일반물리학』, 최봉수·이정화 , 도서출판 OK Press , 2002 , pp : 85 ~ 86 , pp : 10 , pp : 128 ~ 129 , pp : 154 , pp : 219 ~ 220

키워드

토크,   힘의 합력,   용수철 상수,   harmonic forces