[물리학실험 레포트 보고서] 토오크의 평형 예비 레포트

1.실험 목적 물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 모든 힘과 토오크(torque)의 총합은 0이 됨을 확인하고 물체의 평형조건을 이해한다. 2.이론 물체와 물체 사이의 상호작용의 형태로 자연계에는 중력, 전자기력, 약력, 강력의 4가지 종류의 기본적인 힘이 존재하는 것으로 알려져 있다. 맞닿은 물체와 물체 사이에 가해지는 힘도 전자기 힘의 한 예이다. 맞닿은 물체와 물체 사이에 가해지는 힘도 전자기 힘의 한 예이다. 힘은 또 물체의 운동에 변화를 일으키는 요인으로 힘이 가해지지 않은 물체는 운동 상태에서 변화가 일어나지 않고, 정지된 물체에 가해진 총 힘은 0이다. 여러 힘이 한곳(또는 한 물체)에만 작용할 때, 그 질점 또는 물체의 각 부분이 나란한(병진)운동과 회전 운동의 상태가 변화하지 않는 경우, 이 여러 힘은 평형을 이루고 있다고 말한다. 여러 힘을 받고 있는 물체가 평형상태에 있으려면 다음과 같은 두 가지 조건을 만족해야한다 1) 제 1평형조건: ΣF = 0 선형적인 평형상태, 즉 정지 또는 등속직선 운동 상태를 유지하기 모든 외력의 힘이 0이어야 한다. 2) 제 2평형조건: Στ = 0 회전적인 평형상태, 즉 정지 또는 등속 회전 운동을 유지하기 위해서는 임의의 축에 관한 모든 힘의 moment, 즉 torque의 합이 0이어야 한다. 이 실험에서는 질점의 평형상태를 다루므로 제 1조건만 만족하면 된다. 그리고, 문제를 간단하게 하기 위해서 모든 힘이 한 평면 위에서 작용하도록 하였다. 한편 벡터의 합을 구하는 방법에는 작도법과 해석법이 있다. 작도법에 의한 벡터의 합성 `Fig. 3-1`과 같은 A와 B의 합을 구해보자. 이들의 벡터합 C는 `Fig. 3-2`와 같이 이 두 벡터를 한 쌍의 변으로 하는 평형사변형을 그려서 구할 수 있다. 두 개 이상의 벡터합은 다각형법으로 구할 수 있다. …
`Fig. 3-1`과 같은 A와 B의 합을 구해보자. 이들의 벡터합 C는 `… 해석법에 의한 벡터의 합성