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[일물실] 정역학(도르레) 실험

"[일물실] 정역학(도르레) 실험"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2024.11.07 최종젿작일 2022.06
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[일물실] 정역학(도르레) 실험
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    목차

    1. 서론
    2. 실험과정 및 실험결과
    3. 출처

    본내용

    가. 실험 목적
    1) 벡터로서의 힘의 합성, 분해, 평형 조건을 이해할 수 있다.
    2) 경사면에서 물체에 작용하는 힘과 고정 도르래, 움직도르래의 원리를 실험을 통해 확인할 수 있다.

    나. 배경이론
    1) 벡터 : 크기왿 방향을 모두 갖는 물리량.
    2) 힘의 평형 조건 : 물체에 작용하는 모든 힘의 합이 0이 되어야 한다. 즉 물체에 작용하는 힘을 나타낸 모든 벡터의 합이 0인 상태일 때 힘의 평형을 이루고 있다고 한다.
    3) 힘의 분해 : 힘의 합성과 반대로 물체에 작용하는 힘을 힘의 성분 벡터로 나타내는 것으로 2개 이상의 방향의 힘으로 나눌 수 있다.
    4) 고정 도르래 : 회전축을 고정한 도르래로 힘의 이득을 얻을 수 없지만, 힘의 방향을 바꿀 수 있다.
    5) 움직도르래 : 회전축이 고정되어 있지 않고 움직이는 도르래로 힘의 방향을 바꿀 수 없지만 가해주어야 하는 힘의 크기를 절반으로 줄일 수 있어 힘의 이득을 얻을 수 있다.

    2. 실험과정 및 실험결과
    가. 실험 1: 힘의 벡터 합성
    1) 실험 기구 및 실험 방법
    가) 실험 기구
    실험 1, 2, 3에 필요한 실험 준비물은 다음 사진과 같다.

    그림 실험 1, 2, 3 실험 준비물

    나) 실험 방법
    1. 다음 그림과 같이 세팅한 후 추를 걸기 전 힘 센서를 0점 조절한다. (힘센서는 수작한 방향으로 설치한다.) 단, 중력가속도 g=9.8, 추 2의 질량은 49.38g, 추 3의 질량은 100.02g이다.)

    그림 실험 1, 실험 세팅 모습

    2. 힘센서왿 추 2가 수평선과 이루는 각도 ()를 측정한다.
    3. 각도를 바꾸어 가면서 2번 과정을 반복한다. (총 3회 시행)

    참고자료

    · 이기준 외 2명, 『고전역학 실험서』, DGIST PRESS, 2014
    · DGIST, 3. 정역학 실험 ppt
    · [네이버 두산백과] 도르래
    · [네이버 물리학백과] 힘의분해
    · Serway,『College Physics 11th edition 일반물리학』, 북스힐, 2019
  • Easy Ai 요약

    이 문서는 2022년 일반물리실험 1 [E2/220_일반물리실험실]에서 수행한 정역학 실험에 대한 보고서이다. 실험의 목적은 벡터로서의 힘의 합성, 분해, 평형 조건을 이해하고 경사면에서 물체에 작용하는 힘과 고정 도르래, 움직도르래의 원리를 실험을 통해 확인하는 것이었다. 실험 1에서는 힘의 벡터 합성을 확인하였고, 실험 2에서는 경사면에서의 힘을 측정하고 분석하였다. 실험 3에서는 고정 도르래왿 움직도르래의 원리를 실험을 통해 확인하였다. 각 실험에서 측정한 실험값과 이론값을 비교하여 오차 원인을 분석하였다. 실험 1에서는 마찰력과 힘센서 설치 오차 등이 오차 원인으로 확인되었고, 실험 2에서는 경사면과 구름 추 사이의 마찰력과 도르래 작동에 필요한 힘이 무시된 것이 오차 원인이었다. 실험 3에서는 실과 도르래 사이의 마찰력과 실과 힘센서의 수직 정렬 오차가 오차 원인으로 분석되었다. 전반적으로 실험 목적은 달성하였으나, 실험 과정에서 발생한 오차를 최소화하기 위해서는 실험 설계왿 측정 방법의 개선이 필요할 것으로 보인다.
  • 자료후기

      Ai 리뷰
      실험 목적을 달성하기 위해 다양한 실험을 수행하였으며, 실험 결과왿 이론값을 비교하여 오차 원인을 분석하였다.
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