[물리학 실험] 힘의 평형과 합성 (예비보고서)

소개글

[물리학 실험] 힘의 평형과 합성 (예비보고서)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 이 실험의 목적은 무엇인가?

2. 측정치 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오.

3. 기구 및 재료

4. 본 실험의 수행 과정을 블록 다이아그램(block diagram)으로 작성하시오.

본문내용

합성은 두 개 이상 여러 개의 벡터를 합성하려고 할 때에는 그 연산과정이 복접허고 불편하다. 보다 편리한 방법은 합성하려는 벡터
들을 미리 결정된 좌표축에 따른 성분벡터로 분해한 다음 성분별
로 합성하여 합 벡터를 구하는 방법이다.
벡터 F를 그림 2-10과 같이 xy직각좌표 방향으로 분해(直角分解)
하면, x, y방향으로의 분력 Fx 및 Fy는
Fx=Fcos
Fy=Fsin (2-7)
가 된다.
벡터 F의 크기 및 방향 는
F==
tan=, =tan-1 (2-8)
가 된다.
간단한 기하학적 고찰에 의하여, 두 개의 벡터 A, B의 합인 A+B에서는 x, y방향으로의 성분이 각각 (Ax+Bx), (Ay+By)가 됨을 알 수 있다. 이것은 세 개 이상의 벡터 합성에도 성립되는 것으로서, 이 성질을 이용하면 해석적으로 여러 개의 벡터를 합성할 수 있다. 즉, 합성하려는 벡터가 A, B, C 일 때,
X=Ax+Bx+Cx
Y=Ay+By+Cy (2-9)
를 만들면 이것이 합 벡터의 x, y성분이 되므로 합 벡터 F의 크기는
F= (2-10)
가 된다.
또 F의 방향(F가 +X축과 만드는 각)은
tan== (2-11)
가 된다.
다각형이 벡터 합성에 관한 기하학적 방법이라고 하면 이 해학적 방법은 대수적 방법이라고 할 수 있다.
[大學物理 全勇起 螢雪出版社]
3. 기구 및 재료
(1) 힘의 합성대
(2) 수준기
(3) 추
(4) 스프링 저울
(5) 실
(6) 삼각자
(7) 분도기
(8) 그래프 용지
4. 본 실험의 수행 과정을 블록 다이아그램(block diagram)으로 작성하시오.
수준기를 사용하여 힘의 합성대를 수평하게 조절한다.
적당히 힘 Fa, Fb, Fc에 해당하는 추를 추걸이 위에 얻는다. 이 때 추걸이 자체의 무게가 힘으로 작용하므로 추걸이의 무게도 고려해야 한다.
도르래의 마찰력이 크게 영향을 미치므로 중앙의 고리를 건드려서 평형이 잘 이루어졌는지 살펴야 한다. C에 의한 추는 세밀하게 조절하지 못하므로 B의 위치(또는 A의 위치)를 다소 변경시켜 가면서 평형점을 찾아야 한다.
평형을 이루면, Fa, Fb, Fc,a, b, , 를 측정하라.
Fa, Fb,의 값을 식에 대입하여 T,를 계산하고, 과정(4)에서 측정한 Fc,의 값과 비교하라.
Fa, Fb,를 모눈 종이 위에 그리고 평행사변형법으로 T를 만들어, T의 길이와 의 값을 자와 분도기로 측정한다. 과정 (4)에서 측정한 실험결과와 비교하라.

키워드

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