Introductory Mechanics System 예비레포트

소개글

예비레포트입니다.

목차

실험목적
실험이론
실험방법
참고문헌

본문내용

1. 실험목적
역학에서 매우 특별한 경우(가속도가 없는 경우 ; 물체에 작용하는 힘들의 벡터값의 합이 ‘0’과 같음)에서 힘의 성질을 조사하도록 한다.

2. 실험이론
①탄성 위치에너지
탄성이란 외력을 받아 길이, 체적 또는 모양 등의 변형이 생겼던 물체가 외력을 제거하면 원래의 상태로 회복되는 성질을 말한다.
용수철 탄성체의 한 끝에 질량 m인 물체를 매달아 x만큼 늘인 후 물체를 가만히 놓았을 경우, 실험에 의하면 용수철의 변형량 x는 작용한 외력에 비례한다. 즉 F = kx이며, 이때 원 상태로 복귀하려는 내부적인 탄성력, 즉 복원력(restoring force) F는 외력과 크기가 같고 방향이 반대이므로 F = -kx (Hooke`s Law)이며, 비례상수 k를 힘 상수(force constant) 또는 탄성계수라 한다.
용수철을 잡아 늘이거나 압축시킬 때 외력이 해 주는 일은 외력 F에 의해 x만큼 늘어난 경우 외력이 해 준 일은 그래프 아래 x=0와 x=x 사이의 면적과 같다. 즉 W = kx 이다. 이것은 x만큼 변위되었다가 제자리(x=0)로 복귀될 때 탄성력 F = -kx가 할 수 있는 일과 같다. 즉 외력이 용수철에 대해 해 준 일이 용수철에 저장 되었다가 다시 원 위치로 되돌아 올 때 탄성력이 일을 하게 되는 것으로, 이를 탄성 위치에너지(elastic potential energy)라 한다.
②힘의 합력과 평형력
물체에 여러 가지 힘이 동시에 작용하고 있을 때, 각각의 힘의 벡터합(Vector Sum)을 합력이라고 하며 아래 그림과 같이 두 힘 F와 F의 합력은 두 벡터로 평행사변형을 그려서 구할 수 있다.
평형력은 두 힘 F와 F의 합력과 크기는 같고 방향만 반대인 힘이다.

참고 자료

『일반물리학』, 최봉수·이정화 , 도서출판 OK Press , 2002 , pp : 85 ~ 86 , pp : 10 , pp : 128 ~ 129 , pp : 154 , pp : 219 ~ 220