[일반물리실험] 힘의 평형 결과보고서 (이론,결과,오차 다수/A+)

목차

1. 실험 목적

2. 실험 개요

3. 실험 이론 및 실험 원리
ⅰ) 스칼라와 벡터
ⅱ) 벡터의 합성(그림1 참조)
ⅲ) 힘의 평형(그림2 참조)

4. 실험 기구

5. 실험 방법

6. 실험결과

7. 토의

본문내용

ⅰ) 스칼라와 벡터
가. 스칼라: 스칼라는 방향이 없이 양의 크기만으로 정의되는 물리량을 뜻한다.
스칼라의 예시: 온도, 부피, 시간, 질량, 이동 거리, 속력, 일, 에너지
나. 벡터: 벡터는 방향과 크기를 모두 물리량을 뜻한다.
벡터의 예시: 위치, 변위, 속도, 가속도, 힘, 운동량, 토크
다. 벡터를 표현하는 방법: 벡터를 표현하는 방법은 문자 위에 화살표를 붙이거나 볼드체를 이용하여 나타낼 수 있으며 벡터의 크기를 표현할 때는 벡터에 절댓값을 붙여 나타내거나 볼드체를 사용하지 않고 문자만으로 표기한다. 벡터를 기하학적으 로 나타내는 방법은 화살표를 붙인 직선이다. 화살표의 길이가 벡터의 크기이며 화 살표의 방향이 벡터의 방향을 의미한다.
ⅱ) 벡터의 합성(그림1 참조)
가. 벡터의 합성의 필요성
특정 물체에 작용하는 힘이 나란하게 존재할 경우, 익히 알고 있는 산술적인 셈법을 이용하여 같은 방향이면 더하고 다른 방향이면 빼서 구할 수 있으나, 나란하지 않을 경우, 동일한 방법으로 알짜 힘의 방향과 크기를 알 수 없으며 이로 인해 벡터의 합성은 필요하다.
나. 벡터의 기하학적 기본 성질
크기와 방향이 동일하다면 그 벡터가 아무리 평행이동하더라도 변하지 않는다. 따 라서 크기와 방향이 동일하지만 위치만 다른 두 벡터가 있다면 이 두 벡터는 같다 고 할 수 있다. 또한, 한 벡터의 음의 벡터는 크기가 같고 방향은 반대인 벡터이다. 한 벡터와 그 음의 벡터를 더하면 0이 된다.
다. 벡터의 덧셈
기하학적 방법과 성분별 셈을 이용한 방법 두 가지가 존재하며, 기하학적 방법은 두 벡터 각각의 머리와 꼬리를 이어 붙이고 한 벡터의 머리에서 꼬리를 잇는 화살 표를 그으면 이것이 벡터 덧셈의 결과이다. 성분별 셈을 이용한 방법의 경우, 두 벡 터를 각각 x축과 y축 성분으로 분해하여 차원*2개의 벡터로 만들면 각 좌표축의 두 벡터는 나란한 방향을 가지므로 벡터의 덧셈을 쉽게 구할 수 있다.

참고 자료

남형주, 『일반물리실험(1)』, 북스힐, 37p~53p
“수준기", from Wikipedia, the free encylopedia, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%88%98%EC%A4%80%EA%B8%B0