(일반물리학실험) 빗면에서의 힘

소개글

빗면 위, 중력이 작용하는 물체의 힘의 특성을 알아보기 위하여 다음과 같이 조건을 변화시킨 실험을 통해 빗면에서의 힘을 이해한다. 빗면의 각도를 5 갂격으로 변화시키면서 8종의 빗면 각도에 따라 힘이 어떻게 달라지는지, 질량을 달리한 3종의 물체에 작용하는 힘이 어떻게 다른지를 Force Sensor을 통해 장력을 측정하여 설명한다

목차

1. 개요 (Introduction)

2. 이론 (Theory)
1) 벡터 (vector)
2) 힘의 개념
3) 힘의 벡터적인 성질
4) 질량(mass)
5) 장력
6) 빗면에서 평형상태에 있는 물체

3. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
1) 실험장치
2) 실험절차

4. 데이터 및 결과 (Data & Results)
1) 역학수레 질량 측정값 기록
2) 각도에 따른 힘 계산
3) 수레 질량에 따른 각도 별 평균 힘과 그래프

5. 오차분석 (Error Analysis)
1) 각도에 따른 힘(장력)의 그래프가 sine 형태로 나타나는 이유를 설명하시오.
2) 앞에서 계산한 각도에 따른 힘의 계산 값과 실제 실험핚 결과를 비교하고 차이가 있다면 그 이유는 무엇 때문인지 설명해 보시오.
3) 수레의 질량에 따라 장력은 어떻게 달라지는지 설명하시오

6. 토의 (Discussion)

7. 참고문헌 (References)

본문내용

Ⅰ. 개요 (Introduction)
빗면 위, 중력이 작용하는 물체의 힘의 특성을 알아보기 위하여 다음과 같이 조건을 변화시킨 실험을 통해 빗면에서의 힘을 이해한다. 빗면의 각도를 5 간격으로 변화시키면서 8종의 빗면 각도에 따라 힘이 어떻게 달라지는지, 질량을 달리한 3종의 물체에 작용하는 힘이 어떻게 다른지를 Force Sensor을 통해 장력을 측정하여 설명한다.

Ⅱ. 이론 (Theory)
1. 벡터 (vector)
- 벡터와 스칼라
어떤 물리적 현상을 양적으로 표현할 때 벡터(vector)와 스칼라(scalar)를 이용한다. 속도, 가속도, 힘, 전기장, 자기장 등을 나타내고자 할 때 벡터를 사용하며 부피, 질량, 속력, 시간 그리고 시간 간격 등을 나타내고자 할 때는 스칼라를 이용한다. 벡터는 크기와 방향을 동시에 표현하는 반면 스칼라는 방향이 없는 크기만을 나타낸다.

- 벡터의 성분과 단위벡터

<중 략>

2. 힘의 개념
물체의 운동 상태를 변화시킬 수 있는 작용을 힘이라 한다. 여러 힘이 한 물체에 대하여 동시에 작용하였을 때 그 힘의 벡터 합은 알짜힘이 된다. 이 물체에 작용하는 알짜힘이 0일때, 가속도는 0이 되므로 속도는 일정하게 유지된다.

참고 자료

Raymond A. Serway, John W. Jewltt, 대학 물리학Ⅰ,북스힐(CENGAGE), 2019,51-52p, 88p
김병훈 외 10인, 일반물리학실험, 북스힐, 2020, 75-81