- 힘의 평형1. 측정값횟수ABC (실험)C (이론)도 식 법해 석 법θA(°)mA(g)θB(°)mB(g)θC(°)mC(g)θC (°)ωC (N)θC (°)ωC (N)*************520550.721250.*************140?400.511400.5139020135?135?450.521350.494115?125?120?600.451200.4957030145?145?350.521450.472. 실험 및 계산추횟수ABC (-R)각 (θ,Ψ)힘(gm)(N)각 도(°)힘(gm)(N)각 도(°)힘(gm)(N)각 도(°)∠AB(θ)(°)∠RA(θ)(°)10.691200.781150.6912512562.520.691200.781000.491401407030.69900.491350.4913513567.540.491150.491250.491201206050.78700.491450.4914514572.5실 측 값작 도 값계 산 값계산값과의 상대오차(%)R (N)Ψ (°)R' (N)Ψ' (°)R" (N)Ψ" (°)R/R" × 100Ψ/Ψ" × 1000.6962.50.6862.50.6869101.4790.580.49700.51700.51809687.50.4967.50.4967.50.49451001500.49600.49600.49601001000.4972.50.4772.50.4737104.26195.95평 균100.35 %124.81 %도 식 법● 비고 및 고찰힘의 평형으로서 세 개의 힘이 평형이 되는 것을 실험을 통해 알아보았다. 여기서 세 힘들은 사잇각을 갖음으로써 나란하지 않다고 표현한다. 원리에서 알아보았듯이 힘의 평형장치를 이용하여 추의 무게를 고려하여 사잇각을 조정한 후 가운데 고리가 중앙에 위치하게 되면 힘을 받고 있는 물체가 평형상태에 도달하는 제 1 평형조건과 제 2 평형조건을 만족하게 된다. 실험에서 보았던 힘의 평형과 같은 현상은 우리 주변에서 용수철이 매달린 추, 책상위의 물체, 힘을 가해도 정지해 있는 물체 등과 같은 것을 볼때 적용되고 있음을 알 수 있다. 정리해보면, 한 물체에 작용하는 여러 힘들의 합력이 0이 되어 물체에 힘의 효과가 나타나지 않는 상태가 힘의 평형 상태이며, 그 조건으로는 실험과 같은 세 힘이 있다고 가정했을 때, 두 힘을 합한 합력이 나머지 한 힘과 평형을 이루면 세 힘이 평형을 이룬다. 결과 도출 시 해석법에서는 주어진 식과 자료값을 이용하여 어렵지 않게 계산하여 결과를 얻었으나 도식법 같은 경우 처음에 결과값과 많이 차이나는 바람에 쉽지 않았다. 그 밖에 오차 발생 이유로는 실험도중 힘의 평형장치를 수평에 맞추는데 있어서와 고리가 정확히 가운데 위치했다고 보기보다는 사람의 눈으로 판가름 했기 때문에 발생했을 수 있다. 결과값 표에서 힘같은 경우는 F=ma=mg 식을 이용하였고 각각 추의 무게에 추걸이 무게(50g)으로 계산하여 구했다.실험을 통한 모든 자료값은 수업 시간에 교수님과 실험조교님께서 설명해주신 유효숫자에 대해서 다시한번 공부한 후 기록한 것이다. 정리하면첫째, 0이 아닌 어떠한 숫자도 유효하다. 845cm (3개), 1.234kg(4개)둘째 0이 아닌 수자 사이에 있는 0은 유효하다. 606m (3개), 40.501kg (5개)셋째, 처음으로 나타나는 0이 아닌 수자의 왼쪽에 있는 0들은 유효하지 않다. 0.08L (1개)넷째, 숫자가 1보다 큰 겨우, 소수점의 오른쪽에 있는 모든 숫자는 유효숫자로 취급한다. 2.0mg (2개)다섯째, 소수점을 갖지 않는 수자의 경우, 길게 늘어선 0들(즉, 0이 아닌 마지막 숫자 다음의 0들)은 유효할 수 도 있고 그렇지 않을 수 도 있다. 400cm같은 경우 유효숫자가 한개도, 두개도, 세 개도 될 수 있다. 더 이상의 정보가 없이는 어떤 것이 정확한 것인지를 알 수가 없다. 이런 경우 한 개일 때는 4×10