1. 실험목적 : 물체가 역학적으로 평형을 유지한다면 물체가 받는 모든 힘과 토크의 총합은 0이 됨을 측정하고 물체의 평형조건에 대해 생각해본다.
2. 이론
* 토크란
한 물체는 단면적에 수직인 회전축에 관해 자유롭게 회전한다. 회전축을 지나고 표면에 수직인 점을 지나는 위치벡터 r에 대하여 각를 이루는 방향으로 힘 F가 작용할 때 이 힘으로 인해 회전하려는 작용을 토크라고 한다.
* 토크의 크기 : = ∣r∣Fsin
* 토크의 방향 : 오른손의 네 손가락이 r과 F 사이의 작은 각을 r에서 F 방향으로 감아쥘 대 엄지손가락 방향이 된다. 즉 r과 F를 포함한 평면에 수직한 방향이다.
* 토크의 단위 : N‧ m , 에너지의 단위와 같은 차원이지만 에너지의 구분을 위해 J이라는 단위는 사용하지 않음
* 물체가 반시계 방향으로 회전할 경우 토크의 부호는 (+)이고 시계방향으로 회전시키면 토크의 부호는 (-)가 된다,
※ 여러 힘이 한 물체에 작용 할 때 질점, 혹은 물체의 각 부분의 회전운동과 병진운동의 상태가 변하지 않는 경우 이 힘은 평형을 이루고 있다고 말하며, 평형이 이루어질 조건은
* 가해진 총 힘 : ∑Fi = 0 ☜ 병진운동 상태가 변하지 않을 조건
* 총 토크 : ∑i = ∑(ri ×Fi) = 0 ☜ 회전운동 상태가 변하지 않을 조건
이다.
3. 실험기구 및 장치
* 수직판 실험대, 원형각도계, 도르래(3개), 도르래막대, 용수철저울, 평형막대 및 고정장치, 토크바퀴, 토크 지시계(3개), 추걸이(16.5g), 추(100g 2개, 50g 2개, 20g 4개, 10g 2개), 실, 가위
4. 실험 방법
※용수철 상수 k의 측정
① 추 걸이를 매단 채 용수철저울의 영점을 조절한다.
② 용수철저울에 추 걸이를 걸고 늘어난 길이를 기록한다.
③ 추 걸이에 20g, 40g …, 180g의 추를 달면서 용수철의 길이변화를 기록한다.
....
물리 토크 평형실험 Ⅰ. Introduction
물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 토크의 합이 0이 되어야 함을 확인하고 물체의 평형 조건을 이해한다.
Ⅱ. Theory
어떤 축이 고정된 강체에 힘을 작용하면, 물체는 그 축에 대하여 ..
[일반물리실험] 토크의 평형 실험 제목 : 토크의 평형
Ⅰ. 실험목적
물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 토크의 합이 0이 되어야 함을 확인한다.
Ⅱ. 이론
≡ rFsin = Fd
(F = 외력, d = rsin = F 의 모멘트 팔 )
Ⅲ. 실험방법
[..
공학 물리실험 결과 - 자이로스코프(Gyroscope) 공학 물리실험 결과 - 자이로스코프(Gyroscope)
1. 실험목적
토크와 각운동량을 이해한 후, 자이로스코프의 세차운동과 장동운동을 관찰한다.
2. 실험결과 분석
[Experiment 1. 관성바퀴의 관성모멘트 측정]
..
[일반물리실험] 회전 평형 _ 토크의 이해 회전 평형 – 토크의 이해
1. 실험목적
양팔 저울을 이용하여 회전 평형의 조건을 실험하고, 이 결과로부터 토크(돌림 힘)가 회전축으로부터 힘의 작용점까지의 수직거리와 작용한 힘의 크기에 비례하고, 작용한 ..
일반물리실험 - 힘의 평형 실험 2. 힘의 평형
1. 목적
힘의 벡터 합성과 분해 그리고 여러 힘의 평형 조건을 실험한다.
2. 원리
물체의 평형상태는 물체가 원래의 상태를 변함없이 계속 유지하고 있는 것을 의미하며, 정지상태, 등속직..
일반물리실험 - 정적 평형 상태 측정 1. 실험 목적
정지한 상태(정적 평형 상태)의 물체에 대해 이해하자.
2. 실험 기기
실험용 수직판, 평형막대, 각도기판, 도르래 3개, 용수철 저울, 고리와 실, 추걸이, 추,
경사면 장치
그림 평형 막대
그림 ..
[일반물리학실험] 힘의 평형 예비와 결과 보고서 [일반물리학실험] 힘의 평형
1. 실험제목
힘의 평형
2. 실험날짜
3. 실험목적
힘의 벡터 합성과 분해 그리고 여러 힘의 평형조건을 실험한다.
4. 실험원리
물체의 평형상태라 함은 물체가 원래 상태를 변함없..