힘의 평형 예비레포트

목차

1)실험의 목적
2)실험의 원리
3)실험방법
4)참고문헌

본문내용

힘의 평형장치를 이용하여 여러 개의 힘이 평형이 되는 조건을 구하고, 정역학적인 여러힘의 평형조건을 해석법에 의해 분석한다.

2. 원리
(1) 벡터와 스칼라
직선을 따라 움직이는 입자는 두 방향으로만 움직일 수 있다. 이 때 방향 중 한 쪽을 양으로 다른 쪽은 음으로 잡고서 입자의 운동을 기술할 수 있다. 그러나, 삼차원에서 움직이는 입자라면 와 -부호만으로는 삼차원 운동을 완벽하게 기술할 수 없다. 이 경우에는 방향을 포함하는 벡터를 사용해야만 한다.
벡터는 방향과 크기를 가지며 몇 가지 연산법칙을 따른다. 벡터량은 크기와 방향을 갖는 양으로서 하나의 벡터로 표현할 수 있다. 벡터량인 물리량으로 변위, 속도, 가속도 등이 있다. 모든 물리량들이 방향을 갖는 것은 아니다. 온도, 압력, 에너지, 질량 등은 방향성이 없다. 이런 물리량들을 스칼라라 부른다.
(2) 힘의 평형
물체에 여러 가지 힘이 작용하고 있을 때, 물체에 여러 가지 힘이 동시에 작용하고 있을 때, 각각의 힘의 벡터합(Vector Sum)을 합력이라고 한다.
합력이 0인 경우 힘이 평형을 이루고 있다고 말한다.
여러힘을 받는 물체가 평형 상태에 있기 위해서는 다음 두 가지 조건을 만족해야 한다.
㉠ 제 1 평형조건: 선형적인 평형상태, 즉 정지 또는 등속직선 운동상태를 유지하기 위해서는 모든 외력의 합이 0 이 되어야 한다. 이를 수식으로 나타내면,ΣF = 0 이다.
㉡ 제 2 평형조건: 회전적인 평형상태, 즉 정지 또는 등속회전 운동상태를 유지하기 위해서는 임의의 축에 관한 모든 힘의 모멘트, 즉 토크의 합이 0 이 되어야 한다. 이를 수식으로 나타내면,Στ = 0 이다.

참고자료

· 일반물리학 실험(제3판), 강원대학교 물리실험교재편찬회, 청문각
· 서강대학교 물리학과 실험매뉴얼(http://hompi.sogang.ac.kr/physlab/)
· 다음블로그, http://blog.daum.net/steve-dy/2687