[일반물리학실험] 힘의 벡터적 본성 결과보고서

소개글

[일반물리학실험] 힘의 벡터적 본성 결과보고서입니다. A+ 받았습니다.

목차

1. 측정 및 분석결과
2. 논의 및 결론
3. 질문

본문내용

위 실험내용은 세 힘이 평형 상태에 있을 때 각각 힘의 크기와 방향을 측정하여 힘의 평형 조건의 성립여부를 확인하는 것이다. 힘의 분해란 힘은 하나의 힘을 두 개의 힘으로 분리 할 수 있다. 힘은 크기와 방향을 가지는데 직교 좌표계에서 x축 방향과 y축 방향으로 나눌 수 있다. X,Y 평면에 놓여 있는 임의의 힘(벡터)A를 생각하면 A는 각각의 축에 대한 성분 벡터 A와 A나타낼 수 있다. 힘 A는 +x축과 각을 이루고 있으므로 삼각함수의 정의로부터, A=, A=로 나타낼 수 있다. 이 성분들은 직각삼각형의 직교하는 두 변을 이루며, 다른 한 변의 크기는 빗변 A이다. 따라서 피타고라스의 정리에 의해 A의 크기와 방향은 다음과 같은 식으로 표현이 된다.

또한 아래의 식과 같이 단위 벡터(차원이 없고 크기가 1인 벡터)로도 표현이 가능한데 여기서 i와 j는 각각 x축 방향과 y축 방향의 단위 크기를 가지는 단위 벡터를 말한다.

그럼 두 힘을 합하려면 간단히 두 힘의 x성분과 y성분


3. 질문
1) 크기가 다른 두 힘이 작용하여 합력이 영이 될 수 있을까?
- 영이 될 수 없다.
두 힘이 작용할 경우에는 두 힘의 크기가 서로 같고 방향이 반대 일 경우, 또는 두 힘 모두 0일 경우에만 합력이 0이 될 수 있다.
2) 한 평면에 놓여 있지 않은 세 힘은 평형을 이룰 수 있겠는가?
- 평형을 이룰 수 있다.
총 세 힘이 가해질 경우 힘의 평형을 두 힘의 합력과 다른 한 힘의 크기가 같고 방향이 반대일 경우 힘의 평형을 이루어 합력이 0이 될 수 있다.
3) 주위에서 여러 힘이 작용하면서 힘의 평형상태를 유지하는 경우들은 어떤 것들이 있는가?
- 주위의 정지해 있는 모든 물체들이 이와 같은 경우라고 할 수 있다.

참고 자료

[일반물리학실험]