[물리학실험 레포트 보고서] 토오크의 평형 결과

물리 결과 레포트
1-5 토오크의 평형
실험 주제
- 토크의 평형

실험 목적
- 물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 모든 힘과 토오크(torque)의 총합은 0 이 됨을 확인
- 물체의 평형조건을 이해

원 리

- 평형
여러 힘이 한 곳(또는 물체)에 작용할 때, 그 질점 또는 물체의 각 부분이 나란한(병진) 운동과 회전 운동의 상태가 변화하지 않는 상황.
물체가 평형을 이루는 조건
① 가해진 총 힘 : F(tot) = ∑Fi = 0 ☜ 병진운동 상태가 변하지 않을 조건
② 총 토크 : τ(tot) = ∑τi = ∑(ri ×Fi) = 0 ☜ 회전운동 상태가 변하지 않을 조건
※ ri는 임의의 원점으로부터 힘 Fi가 가해지는 곳까지의 변위이다.
[그림1] 토오크의 작용



(는 F와 d사이의 각도)
[그림1]과 같이 회전축으로부터 d 만큼 떨어진 점에 힘 F가 작용할 때 이 힘에 의한 토오크는 다음과 같다.
토오크를 받는 물체는 회전 운동을 하게 되므로 역학적 평형을 이루려면 물체가 받는 모든 토오크의 합은 0 이 되어야한다.


기구 및 장치
[그림] 각 부품별 명칭


① 수직판 실험대
② 원형 각도계…(생략)