[물리학실험 레포트 보고서] 금속막대의 Young률 - 예비

실험 예비 보고서
3-6 금속막대의 Young률

1. 이 실험의 목적은 무엇인가

Ewing 장치를 이용하여 금속 막대의 Young률을 측정한다.

2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오.

고체의 변형
고체는 이상적인 물체인 강체와는 달리 힘을 받으면 어느 정도 변형된다. 그 힘이 없어졌 을 때 원래의 모양으로 되돌아오면 그 고체는 탄성적이라 한다.
변형력
고체의 모양을 변형시키는 변형력은 작용하는 힘 F의 단변멱 A에 대한 비로 나타낸다. 곧,

로 정의한다. 따라서 변형력의 단위는 [N/m`]이다. 만일 힘이 작용하는 단면에 수직하지 않으면 그 힘은 그 면에 수직한 법선력 FN과 면에 나란한 접선력 FT로 분해할 수 있다. 그래서 변형력도


로 나눌 수 있다.
변형과 탄성률
고체가 변형력을 받아서 나타나는 고체의 처음 크기에 대한 상대적 크기의 변화를 변형 이라 한다.

또한 변형에 대한 변형력의 비를 그 고체의 탄성률이라 한다.

변형에는 길이의 변형, 층 밀리기의 변형, 그리고 체적 변형이 있다. 길이 l0의 막대를 그 단면적 A에 수직하게 FN의 힘으로 당겨서 Δl만큼 늘어났다면 길이의 변형은 이고, 변형력은 이다. 이런 변형, 변형률을 각각 인장 변형, 인장 변형력이라 한다. 인장 변형력의 인장 변형에 대한 비를 길이의 탄성률 또는 영률이라 하고 Y로 나타낸다.
또는
만일 막대가 압축 변형력을 받으면 길이가 감소하므로 Δl의 부호만 바뀐다. 따라서 영률 은 인장 변형때와 같다.
종이를 …

가 된다. ΔV는 압력 P에 의하여 감소한 부피이다.