[물리학실험 레포트 보고서] 토오크의 평형(보고서)

실험 조건 실험조 (실험자) 기온 20.6 ℃ 기압 날씨 맑음 날짜 시간 11:00 ~ 12:50 습도 28 % 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 - 힘 자연계에는 중력, 전자기력, 약력, 강력의 4가지 종류의 기본적인 힘이 존재 맞닿은 물체와 물체 사이에 가해지는 힘도 전자기 힘의 한 예 물체의 운동(상태)에 변화를 일으키는 요인으로 힘이 가해지지 않은 물체는 운동 상태에 변화가 일어나지 않고, 정지된 물체에 가해진 총 힘은 0 이다. - 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 ③ 도르래 (X3) ④ 도르래막대 ⑤ 용수철 저울 ⑥ 평형막대 및 고정장치(retainer) ⑦ 토크바퀴 ⑧ 토크 지시계 (3개) ⑨ 추걸이(16.5g), ⑩ 추 (100g×2, 50g×2, 20g×4, 10g×2) ⑪ 실, 가위 실험방법 [실험0] 용수철 상수 k의 측정 …
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