일반물리학실험

소개글

일반물리학실험

목차

*실험 목적:
*실험 이론:
*사용기기
*실험 방법:

본문내용

*실험 목적:
(1)영률이란 무엇이며 영률에 영향을 미치는 인자에는 무엇이 있는지 실험을 통해서 배우고 이해한다.
(2)금속 막대의 중심에 추를 달아 휘어지게 한 후, 그 중심점의 강하를 마이크로미터로 측정하여 금속막대의 영률을 계산한다.

영률이란..?
탄성계수의 하나. 고체를 한 방향으로 장력(張力)을 가해 잡아늘일 때(측면은 자유이고 단 면적은 줄어든다)의 탄성률로, 늘어나기탄성률이라고도 한다. 영국의 물리학자 T.Young이 도입했다. 왼쪽의 그림과 같이 힘을 , 단면적을 로 하면 장력 은 이다. 또한 길이 이 만큼 늘어났다면 늘어나기변 형은 이다. 영(Young)률 는 로 표현된다. 왼쪽 의 그림처럼 물체를 잡아늘일 때 물체의 폭은 줄어들고(푸아송비), 물체는 변형되는 동시에 부피도 변한다. 따라서 영률은 변형탄성 률 와 부피탄성률 의 조합으로,
의 관계가 있다. 고무와 같은 유연한 물체는 가 보다 매우 작다. 따라서 근사적으 라고 할 수 있다. 영률은 물체를 잡아늘이거나 휠 때 가한 힘과 변형량에서 측정한 다.
왼쪽의 그림은 양쪽으로 힘이 작용하는 약간 다른 경우를 제시하였다. 이 수학적인 표현은 위와 개념은 같지만 다른 해석으로 표현되어 중복이어도 다양한 표현을 제시하기 위하여 기술하였다.단면적 인 금속막대의 양끝을 힘 로 당긴다면 막대는 본래길이 로부터 으로 늘어난다. 동시에 단면적은 작아진다. 변형력은 장력은 위의 경우와 마찬가지로 단면적으로 나눈 비인 로 나타낼 수 있다. 변형률 또는 상대적 변형은 길 이의 변화량인 ()를 본래의 길이 로 나눈 로 나타낼 수 있다. 변형률 의 단위는 차원이 없다. 따라서 영률은 수학적으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
이것은 훅의 법칙의 특수형태이다. 영률의 단위는 이며, 영국식 단위계에서는 이다. 알루미늄의 경우 영률은 약 의 범위를 가진다. 강철의 영 률은 이보다 약 3배 정도 크며 이는 강철을 변형시키는 데 드는 힘이 알루미늄 막대의 경우보다 3배 정도 더 필요하다는 것을 알게 한다.

참고 자료

없음