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[물리학실험]힘의 합성과 분해 (예비 및 결과레포트)

저작시기 2001.06 |등록일 2006.05.18 워드파일MS 워드 (doc) | 12페이지 | 가격 1,600원

소개글

목적 : 용수철 저울을 이용하여 여러 힘들이 한점에 작용할 때 평형력을 구함으로써 힘들을 합성하고 분해해 본다. 이 실험을 통하여 힘이 벡터의 뎃셈규칙을 만족하는가 확인한다.

목차

part 1. 예비
목적
이론
참고 문헌

part 2. 결과
[1] 측정값
[2] 데이터 분석
[3] 결과 및 토의
[[결과 및 토의]]
*** 참고 문헌***

본문내용

만일 Fr과 이 측정값으로부터 구한 Fe, -180과 같다면 Fr= -Fe를 보이는 것이 되고 자연계에서 힘 F1, F2가 동시에 작용한 효과가 벡터의 덧셈으로 구한 Fr과 같다는 것을 증명하는 것이된다.
힘의 개념은 우리에게 두 물체 사이 또는 물체와 그 환경과의 상호 작용을 양적으로 설명해 준다. 눈에 빠져 있는 차를 밀 때, 그것에 힘을 가한다. 기관차는 끌거나 밀리고 있는 기차에 힘을 작용한다. 그리고 강철선은 공사장에서 그것이 들어 올리고 있는 빔에 힘을 가한다. 힘이 두 물체사이의 직접적인 접촉에 연루 될 때 우리는 그것을 접촉력이라 한다. 또한 중력 전기력을포함해서 물체들이 빈공간에서 분리되어 DT을 땡에도 작용하는 힘들도 있다. 원자규모에서 보면, 접촉력은 물질의 원자내의 핵들이나 전지들 사이의 전기적 인력과 척력이다. 지구가 물체에 작용하는 중력적 인력을 물체의 무게라 한다.
힘은 벡터량이다. 힘을 설명하기 위해서는 벡터의 크기뿐만아니라 벡터가 작요하는 방향을 설명할 필요가 있다. 힘의 크기 SI단위는 뉴턴이고 기호로는 N이다.
힘을 측정하는 일상적인 도구는 용수철 저울이다. 그것은 보호하기 위해 게이스 속에 넣어 있고 한쪽 끝에 지시침이 달린 코일 용수철로 되어있다. 힘이 용수철 끝에 작용할 때 용수철은 늘어난다. 늘어나는 양은 힘에 의존하며 뉴턴의 제2법칙에 따라 linear하게 늘어난다. 정확하게 각각 1N 의 무게를 가진 동일한 물체 여러 개를 사용하여 지시침에 대한 눈금을 만들 수 있다. 두개 또는 그 이상이 저울에 매달린다면, 용수철을 늘리는 총 힘은 2N, 3N 등등이다. 지시침에 대응되는 위치를 2N, 3N 등으로 표시할 수 있다. 우리는 알려지지 않은 힘의 크기를 측정하기 위하여 이 기구를 사용한다. 물체를 끌지 않고 미는 것을 측정하는 도구를 만들 수도 있다.
바닥을 따라서 줄을 가지고 상자를 잡아 당기든지, 막대를 가지고 밀든지 하여, 상자를 미끄러 뜨린다고 가정해 보자. 각 경우에 가해진 힘을 벡터로 나타낼 수 있다. 기호는 힘의 크기와 방향을 가리키며, 화살의 길이는 크기를 나타낸다.
두개의 힘 F1과 F2가 물체위의 한점 A에 같은시각에 작용할 때 실험은 벡터합, 곧 합력 R=F1+F2의 효과와 같다는 것을 보여준다. 일반적으로 어떤점에 가해진 여러 개의 힘의 효과는 힘의 벡터 합과 같은 효과를 갖는다. 이 중요한 원리를 힘의 중첩의 원리라고 부른다.

참고 자료

1. Harris Benson : “University Physics (revised edition)”, Wiley . 힘의 합성과 분해에 관한 기본적 내용.
2. 두산 대 백과 사전 _ 힘과 벡터의 정의
3. Verberg Purcell : “CALCULUS “ , prentice hall : VECTOR CALCULUS 부분.
4. Hayt Buck : “Engineering of electromagnetics” , Mc grae hill : verctor characteristics in 3 dimension.
5. Harris Benson : “University Physics (revised edition)”, Wiley . Veetor analysis와 힘의 합성과 분해의 기본 원리 개념, 응용등등….
6. “SADIKU” “Elctromagnetics” , OXFORD … 과 의 차이에 대하여 Vector 해석부분.
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