[자연과학] Engineering물리 - 토크의 평형
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작성일 23-10-04 00:34본문
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⑤ 각도를 alteration(변화)
시켜가면서 위의 實驗(실험)과정을 반복한다.
토크의 크기 : τ 〓 rFsinφ
토크의 방향 : 오른손의 네 손가락이 r과 F 사이의 작은 각을 r에서 F 방향으로 감아쥘 대 엄지손가락 방향이 된다
즉 r과 F를 포함한 평면에 수직한 방향이다. ![[자연과학]%20공학물리%20-%20토크의%20평형_hwp_01.gif](http://www.allreport.co.kr/View/%5B%EC%9E%90%EC%97%B0%EA%B3%BC%ED%95%99%5D%20%EA%B3%B5%ED%95%99%EB%AC%BC%EB%A6%AC%20-%20%ED%86%A0%ED%81%AC%EC%9D%98%20%ED%8F%89%ED%98%95_hwp_01.gif)
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순서
1. 實驗(실험)목적 : 물체가 역학적으로 평형을 유지한다면 물체가 받는 모든 힘과 토크의 총합은 0이 됨을 측정(測定) 하고 물체의 평형조건에 대해 생각해본다.
④ 가해진 힘과 용수철의 길이alteration(변화) 에 대한 그래프를 그린 후 그 기울기를 통해 용수철상수 k를 구한다.
③ 토크 바퀴의 중심으로부터 토크 지시계까지의 수직거리를 각각 재어 기록한 후 토크를 구한다.
③ 추 걸이에 20g, 40g , 180g의 추를 달면서 용수철의 길이alteration(변화) 를 기록한다.
③ 중심축에서 추 걸이까지의 거리, 중심축에서 용수철저울의 실까지의 거리를 잰다.
5. 實驗(실험)결과
(1) 두 토크의 평형
96.47
887.04
18.6
59.55
설명
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실험과제/물리
다.
① 토크 바퀴를 實驗(실험)대에 붙인 다음, 토크 지시계 끝에 실을 매달고 토크바퀴의 세 구멍에 끼운다.
토크의 단위 : N m , 에너지의 단위와 같은 차원이지만 에너지의 구분을 위해 J이라는 단위는 사용하지 않음
물체가 반시계 방향으로 회전할 경우 토크의 부호는 (+)이고 시계방향으로 회전시키면 토크의 부호는 (-)가 된다,
※ 여러 힘이 한 물체에 작용 할 때 질점, 혹은 물체의 각 부분의 회전운동과 병진운동의 상태가 변하지 않는 경우 이 힘은 평형을 이루고 있다고 말하며, 평형이 이루어질 조건은
가해진 총 힘…(省略)
이다.
① 평형막대를 實驗(실험)대에 맞추고 수평이 되도록 한다.
⑥ 토크를 모두 계산하고 각각의 데이터에 대한 상대적인 차이를 구한다.
④ 추의 질량과 힘의 크기를 기록하고 힘의 중심축에 대한 토크를 계산한다.
② 한 쪽 끝에는 추 걸이를 매달고 각도계와 용수철저울 측의 실이 이루는 각도를 30ο가 되게 한다. 단 평형막대는 수평을 유지해야 한다. 회전축을 지나고 표면에 수직인 점을 지나는 위치벡터 r에 대하여 각φ를 이루는 방향으로 힘 F가 작용할 때 이 힘으로 인해 회전하려는 작용을 토크라고 한다.
4. 實驗(실험) 방법
① 추 걸이를 매단 채 용수철저울의 영점을 조절한다.
④ 각도와 힘을 바꾸어 위의 實驗(실험)과정을 3~4회 정도 반복한다.
② 도르래를 적당한 위치에 붙인 뒤 토크 지시계와 추 걸이를 실로 연결하고 적당한 추를 매단다.
② 용수철저울에 추 걸이를 걸고 늘어난 길이를 기록한다.
2. 理論
토크란한 물체는 단면적에 수직인 회전축에 관해 자유롭게 회전한다.