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힘의 평형 (4)

등록일 : 2018-06-18
갱신일 : 2018-06-18


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힘의 평형 (4)
제목 : 힘의 평형실험
▶ 실험 목적

세 힘의 합이 0이 되는 조건을 확인한다.
힘의 합성과 분해를 벡터도형과 삼각함수를 이용하여 확인한다.

▶ 실험 이론

스칼라, 벡터 그리고 벡터들의 합 : 스칼라량들은 수이며, 보통의 대수적 방법으로 더할 수 있다. 벡터량들은 크기와 함께 방향을 가지고 있으며, 벡터 합의 규칙에 의해 더해진다. 벡터의 음(-)은 원래 벡터와 동일한 크기를 가지며 방향이 반대인 벡터를 의미한다.

벡터의 성분과 벡터 합 : 벡터의 성분들을 이용하여 벡터 합을 구할 수 있다. 의 -성분은 와 의 -성분의 합이며, 이는 -, -성분에 대해서도 성립한다.


힘 벡터 : 힘은 두 물체 사이의 상호작용을 정략적으로 측정한 양이다. 힘은 벡터량이다. 물체에 몇 개의 힘이 작용할 때 물체의 운동에 미치는 효과는 그 힘들의 벡터 합과 같은 단일한 힘이 작용하는 것과 동등하다.

▶ 실험 도구

힘의 합성장치 (용수철 저울 3개, 원형 각도기)

▶ 실험 방법

1. 3개의 용수철저울의 영점을 잡는다. (용수철저울의 영점은 손잡이부분의 너트를 돌려서 조절할 수 있다.)
2. 원형 각도기에 연결된 3개의 실에 용수철저울을 각각 연결한다.
3. 용수철저울[A]를 손으로 당겨 의 힘을 가한다.
4. 용수철저울[A]와 용수철저울[B] 사이의 각도를 , 용수철저울[A]와 용수철저울[C] 사이의 각도를 로 놓았을 때 용수철저울[B]와 용수철저울[C]에 가해지는 힘의 크기를 확인하고 Data Table에 기입하라.
5. 용수철저울 사이의 각도를 Data Table에 입력되어있는 수치로 변경시키고 측정된 각각의 힘의 크기를 Data Table에 기입하라.
▶ 주의사항

과도한 힘을 용수철저울에 가하게 되면 용수철저울이 고장나므로 이상의 힘을 가하지 않도록 주의한다.

세 용수철저울이 한 평면상에만 힘을 가할 수 있도록 해야한다.

원형 각도기에 매어놓은 실이 끊어지지 않도록 주의한다.…(생략)

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