일반물리학실험 예비레포트 - 용수철상수측정

소개

용수처상수측정에 관한 예비레포트 자료입니다~

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험 방법

본문내용

1. 실험목적 : 물체에 작용된 힘과 변위를 이용하여 용수철의 탄성계수를 측정한다.

2. 이론
1) 탄성력(Elastic Force)
- 용수철을 잡아당기면 늘어나는 변형이 생기고 손을 놓으면 처음 상태로 되돌아가므로 변형이 없어진다. 또 강철판을 한 손으로 잡고 다른 손으로 구부리면 휘는 변형이 생기고 손을 놓으면 그 변형이 없어지는 것을 볼 수 있다. 이와 같이 용수철이나 강철판 등과 같은 물체는 힘을 받아 변형되었을 때에는 본래의 상태로 되돌아가려는 성질이 있다. 이러한 물체의 성질을 탄성이라 하고 이 때 되돌아가려고 하는 힘 을 탄성력이라 한다. 모든 물체는 어느 정도의 탄성을 지니고 있으며 특히 용수철 고무줄 강철 등과 같이 탄성이 큰 물체를 탄성체라고 한다.

2) 훅의 법칙(Hooke`s Law)
- 1960년 영국의 과학자 로버트 훅이 발견한 탄성법칙으로써, 용수철과 같이 탄성이 있는 물체가 외력에 의해 늘어나거나 줄어드는 등 변형되었을 때 자신의 원래 모습으로 돌아오려고 반항하는 복원력의 크기와 변형의 정도의 관계를 나타내는 물리 법칙이다. 많은 용수철의 경우, 누르거나 잡아 늘리게 되면, 그 길이의 증가나 감소는 용수철의 끝에 가해진 힘에 비례한다. 이 법칙에 의하면 변형력이 너무 크지 않는 한, 물체의 변형은 그 변형력에 비례한다.
이상적인 용수철에 대한 훅의 법칙

위 식에서 는 용수철의 양쪽 끝에 작용하는 힘의 크기이고, 는 용수철의 원래의 길이로부터 늘어나거나 줄어든 거리이며, 는 용수철 상수이다.(실제적인 용수철의 경우, 너무 심하게 압축하거나 늘리면 이 간단한 선형적 거동으로부터 벗어난다.)

참고자료

· 없음