힘의 평형 레포트

목차

1. 제목
2. 실험 목표
3. 실험 원리
4. 실험 기구 및 장치
5. 실험 방법
6. 실험 결과(측정값)
7. 측정값 처리 및 분석
8. 고찰 및 토의

본문내용

1. 제목

힘의 합성대를 이용하여, 여러 가지 힘이 작용할 때 이에 따른 힘의 평형 조건을 이루기 위해 작용되는 여러 가지 힘의 세기와 각 힘의 작용 방향에 따른 사이 각의 관계를 알아 보는 힘의 평형 실험

2. 실험 목표

힘의 합성대에서 조작변인을 각 힘의 작용하는 방향의 사이각으로, 통제 변인을 힘의 합성대의 기울기 및 높이, 포스 링의 질량, 실의 길이, 용수철 저울의 종류, Fa의 크기로 설정을 하고 종속변인을 Fb, Fc로 설정하여 힘의 사이각과 힘 Fa, Fb, Fc의 세기와의 어떠한 관계가 있는지 탐구하고, 힘의 평형을 위해서는 어떠한 식이 적용되는지 탐구한다.

3. 실험 원리

○ 힘 역학에서 물체의 위치를 유지 또는 변경시키거나 물체의 형태를 변형시키려는 작용을 의미한다. 힘은 크기와 방향을 가지며, 그 힘의 방향은 가속되는 방향과 같으며 벡터로 표시할 수 있다. 벡터로 표시하면 힘의 방향을 화살표의 방향으로 나타내고 힘의 크기를 화살표의 길이로 나타낼 수 있다.
힘을 벡터로 표시할 경우, 다른 힘과의 합성 및 분해가 용이하다.

○ 힘의 합성과 분해
임의의 물체에 여러 개의 힘이 작용할 때 여러 개의 힘이 동시에 작용하여 나타나는 하나의 힘으로 표현하기 위한 것이고, 힘의 분해는 물체에 하나의 힘이 작용하는 것을 여러 개의 힘으로 나누어 표현하는 것이다.

○ 힘의 평형
물체의 한 점에 두 개 이상의 힘이 작용하고 있는데도 불구하고 물체가 정지해 있거나 운동 상태의 변화가 없을 때 이들의 힘은 평형을 이루고 있다고 한다. 여러 힘이 평형을 이룬다는 것은 합력이 0이라는 뜻이며 물체가 평형 상태에 있을 때 물체는 정지 또는 등속도 운동을 한다.
또, 여러 힘을 받고 있는 물체가 평형 상태에 있으려면 다음과 같은 두 가지 조건이 필요하다.

① 제 1 평형 조건
정역학적(정적, 선형적) 평형상태, 정지 또는 등속회전 운동상태를 유지하기 위해서는 모든 외력의 합(벡터 합)이 0이 되어야 한다.

참고 자료

일반물리학 실험/일반물리학 실험교재 편찬위원회/국민대학교 출판부/초판 2006년 2월 25일 발행/ 27p~31p
일반물리학/CUTNELL & JOHNSON/(주)북스힐/2008년 3월 10일 발행/ 9p~16p
하이탑 물리 Ⅱ/ 김중권/이강석/두산동화 / 37p