목차
1. 힘의평형
2. 자유낙하실험
3. 역학적에너지보존
4. 운동량보존
5. 구심력측정
6. 탄동진자
7. 관성모멘트
8. 선팽창계수
9. 줄의 진동
본문내용
1. 실험 목적
힘의 합성대를 이용하여 몇 개의 힘이 평형이 되는 조건을 연구하고, 이를 도식법과 해석법으로 비교 분석한다.
2. 실험 원리
(1) 합력과 평형
● 그림에서 우주선 X와 Y가 벡터 와 만큼의 힘으로 소행성을 당기고 있다. 이 힘들은 소행성의 같은 지점을 당기고 있다. 힘을 벡터량으로 표시할 때 화살표의 방향은 힘의 방향을, 화살표의 길이는 벡터의 양을 나타낸다. (힘의 양은 끄는 끈의 길이와 무관하다.)
● 소행성에 작용하는 총 힘은 벡터 와 를 더함으로써 구할 수 있다. 벡터의 합은 평행사변형 법을 이용하여 구한다. 와 의 합인 평행사변형의 대각선은 소행성에 작용하는 전체 힘의 방향과 크기를 표시하는 벡터 이다. 은 와 의 합력이라 부른다.
● 이 소행성이 움직이지 않게 하기 위해 가 필요하다. 는 과 크기는 같지만 방향은 반대이다. 이번 실험에서는 평형 상태를 이용하여 둘 이상의 힘의 합력을 찾아보도록 한다.
(2) 도식법에 의한 벡터 합성
● (a)와 같은 와 의 합을 구해보자. 이들의 벡터 합 은 (b)와 같이 두 벡터를 한 쌍의 변으로 하는 평행사변형을 그려서 두 벡터가 만나는 점으로부터 평행사변형의 대각선을 그림으로써 구한다. 이 대각선 벡터 은 두 벡터의 합으로서 합력의 크기와 방향을 나타낸다.
● 두 개 이상의 벡터들의 합력을 구할 때 이용하는 다각형법을 (c)에서 보여주고 있다.
처음에 의 화살표 끝에서 를 그린다. 그리고 의 화살표 끝에서 다시 를 그렸을 때, 의 시작점으로부터 의 끝을 연결한 은 가 되고, 의 시작점으로부터 의 끝을 연결한 은 가 된다. 같은 방법으로 여러 벡터들의 합을 구할 수 있다.
(2) 해석법에 의한 벡터 합성
● 두 벡터의 합은 과 의 삼각법칙을 이용하여 해석적으로 구할 수 있다.
출처 : 해피캠퍼스
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