물리화학 - 힘의합성

힘의 합성 1. 목 적 한 점에 작용하는 몇 개의 힘의 합성을 벡터 도형을 이용하여 그 결과를 합성대를 이용하여 실험적으로 확인을 하고 이론적인 값과 비교한다. 2. 이 론 물체의 한 점에서 방향이 다른 여러 힘이 동시에 작용할 때, 이런 여러 개의 힘과 동등한 한 개의 힘이 나타나는데 힘을 `합력`이라고 한다. 그리고 합력을 구하는 것을 `힘의 합성`이라고 한다. 힘과 크기가 같고 방향이 반대인 것을 반합력이라고 하는데, 따라서 반합력과 합력이 평형을 이루는 즉, 벡터합이 0이 된다면 반합력을 통해서 합력을 알 수 있다. 합력을 구하는 이론적인 방법으로는 평행사변형법이 있다. A, B, C를 한 점 O에 작용하여 평형을 이루는 3개의 힘이라면 C는 힘A,B의 반합력이고, 힘 R이 A, B의 합력 C와 크기와 방향만 다르고 평형을 이룬다. 이러한 원리로 A, B의 힘의 합성을 구할 수 있다. [힘의 합성] [계산식] 3. 장치 및 방법 힘의 합성대에 힘 A, B에 해당하는 추를 걸고, A, B의 도르래의 위치가 주어진 각도 θ에 맞도록 하고 반합력에 해당하는 C에 추를 건다. 이 때 C의 도르래의 위치와 주의 값을 변화 시켜서 평형을 만든다. 이 때에 C에 해당하는 추, 즉 반합력이 A, B의 힘의 합성인 R과 방향만 다르고 크기는 같게된다. 따라서 힘 C가 A, B의 합력인 R이 된다. 실험시에 힘 C에 사용하는 추를 세밀하게 조정할 수 없고 마찰력 등으로 인하여 이론 값과 차이를 보인다. 4. 측 정 값 A B C 측정값 계산값 힘(gm) 각 힘(gm) 각 힘(gm) 각 힘(gm) 각 힘(gm) 각 1 150 0° 150 120° 150 240° 150 60° 150 60 1.732 2 150 0° 160 90° 210 230° 210 50° 219.3171 47° 1.066667 3 120 0° 140 110 140 245 140 …
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