용수철실험보고서

소개글

용수철실험보고서로,
용수철상수(탄성계수)를 측정하고 후크의 법칙을 실험을 통해 알아본다.

목차

◎ 실험 목적 ◎
◎ 이론 ◎
◎ 실험 방법 ◎
◎ 실험 결과 ◎

본문내용

◎ 실험 목적 ◎
⇨ 용수철상수(탄성계수)를 측정하고 후크의 법칙을 실험을 통해 알아본다.


◎ 이론 ◎
⇨ 한 물체에 힘이 작용할 때, 그 물체는 압축되거나 늘어나거나 굽혀진다. 이 힘이 제거된 후, 그 물체가 원래의 형상으로 되돌아 나오는 현상을 탄성이라고 한다. 후 크는 물체에 가해준 힘에 비례하여 물체의 변형이 일어나는 것을 발견하였다. 이것 을 후크(Hooke)의 법칙이라고 하고, 강철 막대나 강철 줄, 용수철과 다이빙대와 같 은 것을 선형탄성물체라고 한다. 만약 평형상태에 있는 나선형의 코일에 힘을 가하 여 잡아당기거나 혹은 압축을 하면, 용수철은 힘(F)에 비례하여 거리 x만큼 늘어나 거나 줄어드는 변형을 하게 된다. 즉, 용수철이 늘어나게 할 때 잡아당기는 힘의 크 기 F는 용수철의 늘어난 길이 x에 비례한다.
F = kx (비례상수 k : 용수철상수)
용수철 상수는 용수철의 재료나 크기 등에 의해서 결정되며, 용수철 상수가 작을수 록 변형은 더 쉽게 일어난다. 즉, 주어진 힘에 대하여 k가 크면 클수록 용수철의 늘 어나는 길이는 줄어들게 된다.


◎ 실험 방법 ◎
⇨ 무게가 60g, 80g, 100g, 120g, 140, 160g인 용수철을 준비한다. 실험은 용수철의 종류에 따른 용수철상수구하기, 용수철을 직렬로 연결하였을 때 용수철상수구하기, 용수철을 병렬로 연결하였을 때 용수철상수구하기의 세 가지를 실험한다.
① <용수철의 종류에 따른 용수철 상수>
 지름이 1cm와 1.2cm인 용수철을 스탠드에 따로 매달아 무게를 60g에서 160g까 지 20g간격으로 늘려가며 용수철이 늘어난 길이를 구한다.
② <용수철을 직렬로 연결하였을 때 용수철 상수>
 지름이 1cm인 용수철 두 개를 직렬로 스탠드에 매달아 무게를 늘려가면서 늘어난 길이를 구한다.

참고 자료

학습백과사전 -계몽사-