[일반물리실험] (예비) 역학시스템

목차

1) HOOKE 의 법칙 –힘의 측정
2) 여러 가지 힘의 합력과 평행력
3) 힘의 분해

본문내용

각도 q1, q2, qe 측정, 기록하여라.
⑦F1과 F2, Fe 를 종이에 그린다.( 화살표의 길이를 힘에 크기에 비례하여 그린다.)
각도는 실제 측정치와 같게 그리도록 한다.
⑧F1 과 F2의 합력을 그리기 위해 평형사변형 법을 이용한다. 합력 Fr 을 표시한다. 합력
의 크기를 결정하기 위해 Fr의 길이를 측정하고 표에 크기를 기록하도록 한다.
⑨평형력 벡터 e F 가 합력 벡터 r F 와 정확히 균형을 이루는지 확인하여 본다.
⑩F1과 F2의 크기와 방향을 바꾸고 실험을 반복한다.
3) 힘의 분해
실험기구 : 실험 판, 각도기, 포스 링, 도르래, 질량 걸이, 질량 추, 끈
실험원리 : 이번 실험은 실험 2와는 반대로 합했을 때 원래 힘과 동일한 효과를 갖는 두개의 힘을 찾아내는 실험이다. XY 평면의 모든 힘 벡터는 X 방향의 벡터와 Y 방향의 벡터의 합으로서 표시될 수 있다.
F와 X축사이의 각도인 q에 따라 생긴 F의 X, Y 성분을 보여준다. 성분이 각각 수직이므로 합력을 구하는데 사용하는 평형사변형은 직사각형이 된다. 각AOX를 이용하여 F의 성분은 쉽게 계산된다. : X 성분은 Fcosq이며 Y성분은 Fsinq가 된다.
실험방법
①그림 3-2처럼 설치한다.
그림 3- 2 장비의 설치
②그림에서처럼 도르래를 이용하여 분해하고자 하는 힘의 방향을 결정한다. 용수철은 도르래를 이용하여 X 방향으로 향하게 조정 한다. 포스 링에 직접 두 번째 질량 걸이를 매달고 추를 올려놓는다. 힘 벡터의 X 성분을 조정하기 위해 용수철저울을 도르래로부터 가까이나 멀리 당겨야 한다. 힘의 Y 방향을 조정하기 위해서는 질량 걸이 위의 질량 추를 늘이거나 줄이도록 한다. 고정 핀이 포스 링 중간에 놓일 때까지 이런 방법으로 XY 성분을 조정한다.
※ 참고 : 거는 질량 추의 질량이 10g씩만 변하게 한다. 질량 걸이의 질량을 높이기 위해 질량 추를 5g씩 높인다. 클립을 사용하면 더 정확한 값을 구할 수 있다. 클립 질량을 알기 위해 용수철저울로 이미 알고 있는 클립의 개수의 질량을 잰다.
③F의 크기와 각도를 측정, 기록한다.
④용수철에 걸린 힘과 수직 방향으로 매단 추 걸이와 추의 질량을 측정 기록한다.
⑤F의 X,Y벡터 성분인 x F 와 y F 의 크기를 구한다.
⑥F의 크기와 방향을 변화 시키고 실험을 반복한다.
⑦F (Fx =Fcosq Fy = Fsinq)의 X, Y 성분의 크기 Fx와 Fy를 계산한다.

키워드

역학시스템,   예비레포트,   물리실험,   HOOKE 법칙,   평행력,   힘의 분해