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| 소개글 |
힘의 평형과 합성 실험 |
| 요약 |
힘의 평형과 합성 실험
1. 실험목표
한 점에 작용하는 여러 힘의 합력을 힘평형장치에 의하여 구하고 계산과 그림법에 의한 결 과와 비교한다.
2. 핵심개념 : 힘, 벡터와 스칼라, 평형
3. 주요개념 이론
○ 힘
역학에서 물체의 위치를 유지 또는 변경시키거나 물체의 형태를 변형시키려는 작용.
힘의 개념은 보통 〈자연철학의 수학적 원리 Philosophiae Naturalis Princepia Mathematica〉(1687)에 기록된 뉴턴의 3가지 운동법칙에 의해서 설명된다. 뉴턴의 첫째 법칙에 의하면 정지해 있거나 직선상을 일정한 비율로 움직이는 물체는 어떤 힘이 작용하 지않으면 그 상태를 유지하려고 한다. 2번째 법칙은 외부의 힘이 물체에 작용하면 힘의 방향으로 물체의 가속도(속도의 변화)가 생긴다는 것이다. 가속도의 크기는 외력의 크기에 정비례하며 물체의 질량에 반비례한다. 뉴턴의 3번째 법칙은 한 물체가 다른 물체에 힘을 가하면 힘을 받은 물체는 똑같은 힘을 처음 물체에 가한다는 것이다. 작용과 반작용의 원 리, 즉 상호작용의 원리는 힘이 물체를 움직이게 하건 안하건 왜 물체를 변형시키려는가를 설명해 준다. 물체의 운동을 연구할 때는 대개 물체의 변형을 무시한다.
힘은 크기와 방향을 가지기 때문에 벡터량이며 도식적으로 방향을 가리키는 선분으로 나 타낼 수 있다. 즉 방향을 나타내기 위해 한 끝에 화살표를 가지며 적당한 각도로 기울어졌 고 어떤 척도로 힘의 크기와 같은 길이를 갖는 선으로 나타낸다. 힘을 벡터로 표현하는 것 은 힘이 한 점 또는 선을 따라서 작용함을 말한다. 그런데 이것은 물리적으로 불가능하다. 예를 들어 하중을 받는 구조물의 성분에서, 외력은 그 성분의 단면에 분포되는 내부력 또 는 변형력을 생성하며 중력은 항상 물체 전체에 분포되어 있다. 그럼에도 불구하고 물체의 평형이 주 |
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