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[물리실험] 토크의 평형 평가B괜찮아요

⊙ 실험 목적물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 토크의 합이 0이 됨을 확인한다.⊙ 원리1. 회전축으로부터 d만큼 떨어진 점에 힘 F가 작용할 때 이 힘에 의한 토크는 다음과 같 다.(그림 1) τ= Fd sinθ2. 여기에서 θ는 F 와 d사이의 각도이다.3. 토크를 받는 물체는 회전운동을 하게 되므로 역학적 평형을 이루려면 물체가 받는 모 든 토크의 합이 되어야 한다.{그림 1)⊙ 실험방법· 두 토크의 평형평형막대를 피봇에 끼워 조심스럽게 수평이 되도록 평형을 잡는다. 용수철 저울과 추를 써서 그림 2처럼 힘 과 를 막대에 가한다.1평형막대를 피봇에 끼워 조심스럽게 수평이 되도록 평형을 잡는다.2추의 질량 M2와 힘 F2의 크기를 기록하고, F2의 중심축에 대한 토크를 계산한 다.3도르래를 움직이면 의 각도를 변화시킬 수 있다.4이 각도를 정확히 재려면 각도기의 중심과 줄이 매달린 점이 일치해야 한다.5의 각도를 30°, 40°,...80°로 변화시키면서 막대가 수평위치에서 평형을 이루도 록 하고 이때의 용수철 저울의 눈금을 읽는다.6각도에 따라 토크를 계산하고 τ1과 τ2의 상대적인 차이를 구한다. 토크를 더할 때는 시계방향의 토크의 부호는 +로, 반시계방향의 토크의 부호는 -로 하여 계산한다.· 세 개의 토크의 평형그림 3과 같이 도르래와 추를 써서 토크 바퀴에 3개의 토크를 가한다. 토크 바퀴에 작용하는 세 힘 각각에 대해 토크 바퀴의 중심으로부터 힘의 작용선까지의 거리 d⊥ 를 재어 각각의 토크와 이들의 합을 셈한다.위 의 실험을 각도와 힘을 바꿔가며 되풀이한다.{그림{그림⊙ 결과· 두 토크의 평형d1 : 10.3cm{d2(cm)M2(g)F2(N)= M2×gτ2(N·m)= F2×d2×sin90。9.9300.2940.029{각 도F1(N)τ1= F1d1sinθ(N·m)(τ1-τ2)/{1/2(τ1＋τ2)}(N·m)55。0.2970.025-0.148148τ1≒τ2· 세 개의 토크의 평형{F1(N)dp1(mm)τ1(N·m)F2(N)dp2(mm)τ2(N·m)F3(N)dp3(mm)0.0002626-0.0030.0009300.0090.0004623{τ3(N·m)총토크(N·m)= (τ1＋τ2-τ3)-0.0050.011시계방향(+) 반시계방향(-)⊙ 결론이실험에서 물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 토크의 합의 결과를 계산 해보았다. 이실험에서 평형막대의 수평이 잘 이루어지지 않았고 또 각도기로 각도를 잴 때 기준이 잘맞지 않아 총토크의 합이 0이 되지 않았다. 토크바퀴의 중심과 힘의 작용점까지의 거리가 정확하지 못햇다. 따라서 총 토크는 0이 되지 못했다.

공학/기술| 2002.04.11| 4페이지| 1,000원| 조회(1,989)

물리, 평형, 토크

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