[중앙대_일반물리실험]실험8(토크의 이해)결과보고서
- 최초 등록일
- 2022.04.11
- 최종 저작일
- 2020.06
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소개글
"[중앙대_일반물리실험]실험8(토크의 이해)결과보고서"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 목적
2. 실험 개요
3. 실험값
4. 결과 분석
5. 오차 논의
6. 결론
본문내용
1. 실험 목적
회전 평형의 조건을 실험하고, 이를 통해 토크의 의미를 이해한다.
2. 실험 개요
양팔 저울의 역할을 하는 수평막대를 역학 종합 실험장치에 연직하게 설치하고 수평막대 중앙의 회전축에 대하여 오른편에는 질량추로 중력의 힘을 가할 수 있도록 실로 연결한 추걸이를 달고, 수평막대의 왼편에는 힘을 측정할 수 있도록 적당한 위치에 용수철저울을 달아 둔다. 그리고 수평막대 오른편의 실로 연결한 추걸이에 질량추를 증가시켜가며, 또 수평막대 상에서 질량추를 단 추걸이 실의 위치를 바꿔가며, 이어 질량추를 단 추걸이 실의 수평막대를 잡아당기는 방향을 바꿔가며 수평막대를 시계 방향으로 회전시키고, 이때마다 수평막대 왼편의 용수철저울의 힘을 조정하여 수평막대를 반시계 방향으로 회전시켜 이 수평막대가 수평이 되게 한다. 즉, 수평막대가 회전평형이 되게 한다. 이 실험 과정에서 회전축에 대하여 수평막대를 시계 방향으로 돌리는 토크(돌림 힘, 또는 회전력)가 회전축으로부터 힘의 작용점까지의 거리와 작용한 힘의 크기에 비례하고 힘이 막대에 수직하게 작용할수록 크다는 사실을 확인한다. 그리고 이를 통해 토크를 이해한다.
<중 략>
4. 결과 분석
1) 용수철저울의 용수철 상수 k 측정
용수철저울에 추걸이와 질량추를 매달았을 때 용수철저울의 탄성력(kx)과 추걸이와 질량추에 작용하는 중력(mg, m은 추걸이+질량추의 질량)이 평형을 이루는 것을 볼 수 있다. 따라서 kx=mg를 만족하므로 용수철저울의 용수철 상수 k=mg/x이다. 질량추의 질량을 증가시켜가며 구한 용수철 상수 k의 평균값을 이용하여 실험 (2), (3), (4)에서 반시계 방향 토크에 영향을 주는 용수철저울의 탄성력 값을 구할 수 있다.
2) 작용하는 힘의 크기 F만을 변화시켜가며 토크의 크기를 측정
실험을 시작하기 전, 수평막대의 수평을 맞춰주었으므로 수평막대의 질량중심은 회전축 위에 존재한다. 그리고 실험 도중 수평막대의 왼쪽에 작용하는 힘은 mg+T_1, 오른쪽에 작용하는 힘은 mg+T_2이다.
참고 자료
없음