일반 물리학 실험 - 2. 힘의 평형과 합성 실험

목차

1. 실험 목적

2. 기본 이론
(1) 벡터와 스칼라
(2)힘의 평형
(3)힘의 합성

3. 실험 기구 및 장치

4. 실험방법

본문내용

선을 이은 것과 같다.

② 해석법
평행사변형의 그림을 그리지 않더라도 두 힘 벡터의 합은 삼각함수를 활용하여 구할 수 있다. <그림 1 >의 벡터 합성에서 <그림 4 >와 같이 각도 θ와 φ를 표기하면, 합력 의 크기는


이고, 와 이 이루는 각 φ는 다음 식을 따른다.



세 개 이상의 힘들의 합을 구할 때도 같은 방법으로 진행하면 된다. <그림 3 >은 세 힘의 합성의 예를, , 보여주고 있다.

3. 실험 기구 및 장치
힘의 합성대, 추, 수준기, 그래프용지, 각도기, 계산기
4. 실험방법
(1)수준기를 사용하여 힘의 합성대를 수평하게 맞춘다.
(2)임의의 적당질량 A를 추걸이에 먼저 올려놓는다(이때 추걸이 자체의 무게가 힘으로 작용하므로 추걸이의 무게도 고려해야 한다). 나머지 추걸이 B, C에 적당한 추를 달고 각도 조절하여 평형상태가 되도록 맞춘다.
(3) 중앙의 가락지를 흔들어서 다시 중앙에 정지됨을 확인하므로써 평형이 이루어졌는지를 확인한다.
(4)각기 추의 질량과 각각의 각도를 기록한다.
(5)힘 A, B의 합력을 해석적 방법으로 구하고 측정한 C와 비교하여 오차를 구한다.
(6)이상의 기하학적 방법으로 구하여 실측치와 비교한다.

키워드

힘의 평형과 합성,   힘의 평형,   물리학