[물리] 힘의 벡터합성

소개글

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목차

1. 실험제목

2. 실험일시

3. 제출자

4. 실험목적

5. 실험원리

6. 실험기구

7. 실험방법

8. 실험결과

9. 토의

본문내용

*실험원리
- 물체의 평형상태라 함은 물체가 원래의 상태를 변함없이 계속 유지하고 있는 것을 의미하며, 정지상태, 등속 직선 운동, 등속 회전 운동 상태 등의 모든 경우를 뜻한다. 따라서 여러 힘을 받고 있는 물체가 평형 상태에 있으려면 다음과 같은 두 가지 조건이 필요하다.
1) 제 1평형 조건: 선형적인 평형 상태, 즉 정지 또는 등속 직선 운동 상태를 유지하기 위해서는 모든 외력의 합이 0이 되어야 한다.
2) 제 2평형 조건 : 회전적인 평형 상태, 즉 정지 또는 등속 회전 운동 상태를 유지하기 위해서는 임의의 축에 관한 모든 힘의 모멘트, 즉 토오크(torque)의 합이 0이 되어야 한다.
- 이 실험에서는 질점의 평형 상태를 다루므로, 제 1평형 조건만 만족하면 된다. 그리고 문제를 간단히 하기 위해서 모든 힘이 한 평면상에서 작용하도록 하였다. 한편, 벡터 합을 구하는 데는 도식법(또는 작도법) 과 해석법이 있다,
* 1.아래 그림과 같이 두 마리의 사자 A, B가 각각 FA, FB의 힘으로 어느 힘이 센 물리학자를 잡아당기고 있다.
2. 이 힘 FA, FB는 벡터로서 방향(화살표의 방향)과 크기(화살펴의 길이의 비례)로 정의한다.
3. 물리학자에 작용한 총힘은 FA와 FB의 합력이다. 그림에서 Fe는 두사자가 당기는 힘을 정확히 0으로 만드는데 필요한 힘이다.
4. Fe와 Fr은 크기는 같고 방향은 반대이다. 만일 물리학자가 움직이지 않아 평형상태에 있다면 Fe는 물리학자가 두 사자에게 가한 힘이다.
5. 또 힘벡터 는 직교하는 두 개의 성분 FB와 FB로 분해할 수 있어서 여러 힘이 작용할 때 는 x와 y성분으로 나누어 각 성분별로 더하여 그합력을 쉽게 구할 수 있다.

참고 자료

- 최신일반 물리학 실험 (범한 서적)
- 일반 물리학 실험 (홍릉과학출판)