일반물리실험I Ch.3

정역학 실험

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개요

힘의 벡터 합성

무게추와 힘 센서를 이용해 힘의 평형에 대한 실험을 진행하고, 벡터로서의 힘의 성질(합성, 분해)과 평행 조건을 이해한다.

경사면에서의 힘

경사면의 각도와 힘 사이의 관계를 파악한다.

도르래의 원리

도르래를 이용했을 때 얻는 힘의 이득을 확인한다.

실험 도구

실험판, 전자저울, 힘 센서, 디지털 각도계, 무게추, 회전경사판, 구름, 고정 도르래, 움직 도르래

실험 과정

1. 힘의 벡터 합성
   1. 힘 센서를 실험판에 부착하고 LabQuest와 연결한다.
   2. 무게추의 질량을 측정한다.
   3. 실을 이용해 추가 평행을 이루도록 배치한다.
   4. 디지털 각도계의 영점을 맞춘 뒤 실과 수평선이 이루는 각도를 측정한다.
      1. α와 β를 측정할 때 측정 방향에 주의한다. 90° - β를 사용해야 할 수 있다.
   5. LabQuest에 측정된 힘의 값을 기록한다.
2. 경사면에서의 힘
   1. 힘 센서를 실험판에 부착하고 LabQuest와 연결한다.
   2. 구름의 질량을 측정한다.
   3. 안내에 따라 장치를 설치한다.
   4. 경사로와 지면이 이루는 각도를 10°부터 90°까지 10°간격으로 늘리며 LabQuest에 측정된 힘의 값을 기록한다.
3. 도르래의 원리
   1. 무게추의 질량을 측정한다.
   2. 고정 도르래 2개를 이용했을 때 LabQuest에 측정된 힘의 값을 기록한다.
   3. 고정 도르래와 움직 도르래를 1개씩 이용했을 때 LabQuest에 측정된 힘의 값을 기록한다.
   4. 고정 도르래 1개와 움직 도르래 2개를 이용했을 때 LabQuest에 측정된 힘의 값을 기록한다.
      1. 실이 지면과 수직에 가깝도록 한다.

테이블