국민대학교 물리실험 예비보고서 모음

소개글

국민대학교 기초물리실험 / 일반물리실험 (1학기) 예비보고서들 모음집입니다.

목차

1. 힘의평형
2. 자유낙하실험
3. 역학적에너지보존
4. 운동량보존
5. 구심력측정
6. 탄동진자
7. 관성모멘트
8. 선팽창계수
9. 줄의 진동

본문내용

1. 실험 목적
힘의 합성대를 이용하여 몇 개의 힘이 평형이 되는 조건을 연구하고, 이를 도식법과 해석법으로 비교 분석한다.

2. 실험 원리
(1) 합력과 평형
● 그림에서 우주선 X와 Y가 벡터 와 만큼의 힘으로 소행성을 당기고 있다. 이 힘들은 소행성의 같은 지점을 당기고 있다. 힘을 벡터량으로 표시할 때 화살표의 방향은 힘의 방향을, 화살표의 길이는 벡터의 양을 나타낸다. (힘의 양은 끄는 끈의 길이와 무관하다.)
● 소행성에 작용하는 총 힘은 벡터 와 를 더함으로써 구할 수 있다. 벡터의 합은 평행사변형 법을 이용하여 구한다. 와 의 합인 평행사변형의 대각선은 소행성에 작용하는 전체 힘의 방향과 크기를 표시하는 벡터 이다. 은 와 의 합력이라 부른다.

● 이 소행성이 움직이지 않게 하기 위해 가 필요하다. 는 과 크기는 같지만 방향은 반대이다. 이번 실험에서는 평형 상태를 이용하여 둘 이상의 힘의 합력을 찾아보도록 한다.

(2) 도식법에 의한 벡터 합성

● (a)와 같은 와 의 합을 구해보자. 이들의 벡터 합 은 (b)와 같이 두 벡터를 한 쌍의 변으로 하는 평행사변형을 그려서 두 벡터가 만나는 점으로부터 평행사변형의 대각선을 그림으로써 구한다. 이 대각선 벡터 은 두 벡터의 합으로서 합력의 크기와 방향을 나타낸다.

● 두 개 이상의 벡터들의 합력을 구할 때 이용하는 다각형법을 (c)에서 보여주고 있다.
처음에 의 화살표 끝에서 를 그린다. 그리고 의 화살표 끝에서 다시 를 그렸을 때, 의 시작점으로부터 의 끝을 연결한 은 가 되고, 의 시작점으로부터 의 끝을 연결한 은 가 된다. 같은 방법으로 여러 벡터들의 합을 구할 수 있다.
(2) 해석법에 의한 벡터 합성
● 두 벡터의 합은 과 의 삼각법칙을 이용하여 해석적으로 구할 수 있다.

참고 자료

일반물리학 실험교재 편찬위원회, 「일반물리학 실험 개정6판」, 국민대학교 출판부, 2020
유튜브, “국민대학교 줄의 진동”,
https://www.youtube.com/watch?v=8TeiaE1KhPY, 2022.05.13.
Britannica, “standing wave”,
https://www.britannica.com/science/standing-wave-physics, 2022.05.13.
Britannica, “restoring force”,
https://www.britannica.com/science/restoring-force, 2022.04.08.