보고서 설명

실험목적
양팔 저울을 이용하여 회전 평형의 조건을 실험하고, 이 결과로부터 토크(돌림 힘)가 회전축으로부터 힘의 작용점까지의 수직거리와 작용한 힘의 크기에 비례하고, 작용한 힘의 방향과도 관계함을 확인한다. 그리고 이를 통해 토크의 의미를 이해한다.

2. 준비물

본문일부 및 목차

용수철저울에 질량추를 달아 늘어난 길이를 통해 () 식에서 용수철상수 값을 구하고, 양팔 저울을 이용하여 작용하는 힘의 크기, 회전축으로부터 힘의 작용점까지의 거리 , 회전축으로부터 힘의 작용점까지의 위치 벡터 과 작용한 힘 가 이루는 각 를 변화시켜가며 토크의 크기를 측정하여 이 결과로부터 토크(돌림 힘)와의 관계에 대해 알아보았다. 수평막대를 시계방향으로 회전시키려는 두 토크(왼쪽 연결고리에 작용하는 중력에 의한 토크와 용수철저울의 탄성력에 의한 토크)[]를 이론값으로 하고, 반시계 방향으로 회전시키려는 두 토크(오른쪽 연결고리와 질량추에 작용하는 중력에 의한 토크)[]를 실험값으로 하여 비교해 본 결과 (2), (3), (4) 실험 모두 2% 내외의 오차율을 냈다. 그리고 (2) 실험에서 작용한 힘과 토크[]의 관계를 분석한 결과 (토크)/(작용한 힘)의 값들은 0.10511~0.11136으로 거의 비슷한 값들이 나왔고, (3) 실험에서 회전축으로부터 힘의 작용점까지의 거리()와 토크[]의 관계를 분석한 결과 (토크)/()의 값들은 1.672~1.696로 거의 비슷한 값들이 나왔다. 또한 (4) 실험에서 위치벡터와 작용한 힘이 이루는 각의 sin(사인)값과 토크[]의 관계를 분석한 결과 (토크)/(sin)의 값들은 0.1643~0.1722로 이 또한 값들이 거의 차이가 나지 않았다. 이를 통해 토크는 작용한 힘과 회전축으로부터 힘의 작용점까지의 거리() 그리고 위치벡터와 작용한 힘이 이루는 각의 sin(사인)값에 거의 비례한다는 것을 알 수 있다.

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#회전 평형

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