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#힘 의 #크기 , #방향 , #작용점
힘의 3요소라네
물체에 두 힘 동시에 작용할 때
힘의 합성 되는 합력 생기네
나란한 두 힘 같은 방향 작용
합력의 크기는 두 힘 더한 값
반대 방향 작용 합력의 크기는
큰 힘에서 작은 힘 뺀 값
반대 방향 같은 힘 작용하면
#힘의평형 이루네
나란하지 않은 두 #힘의합성 은
평행사변형법 이용해
두 힘 화살표 이웃변이 되고
대각선 그어서 합력 나타내
대각선 길이는 합력의 크기
대각선 방향은 합력의 방향
(* 곡 : 미국 하와이 민요 ‘알로하 오에’ 편곡)
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[물리학] 힘의 합성에 대하여 알아보자 – 제이의 집
사실 어떠한 물건을 드는데 필요한 최소한의 힘은 변하지 않는다. 다만 두 사람이 힘을 합쳤기 때문에 한 사람당 힘이 덜 드는 것이다. 이렇듯 한 물체에 …
Source: houseofj.tistory.com
Date Published: 11/16/2022
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힘의 합성(addition of force / composition of forces) – 사이언스올
힘의 합성(addition of force / composition of forces) … 어떤 물체에 2가지 이상의 방향/크기가 서로 다른 힘이 작용할 때, 이 모든 힘을 더해 하나의 …
Source: www.scienceall.com
Date Published: 6/10/2021
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힘의 합력 – 자바실험실
한 물체에 둘 이상의 힘이 동시에 작용할 때, 이 힘들과 같은 효과를 내는 하나의 힘을 합력이라고 합니다. 그리고 합력을 구하는 과정을 힘의 합성 …
Source: javalab.org
Date Published: 7/11/2022
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벡터의 합성 – 윤제한의 물리교실
(1) 세 힘의 합성 : 세 힘의 합력을 구하려면 먼저 두 힘을 택하여 평행사변형법으로 두 힘의 합력을 구한다. 그리고 그 합력과 나머지 하나의 힘을 택 …
Source: yjh-phys.tistory.com
Date Published: 10/18/2022
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힘의 합성과 분해 – 뻔하지만 Fun한 독서노트
학습 목표. 2차원 평면 상에서 여러 가지 힘이 작용할 때 벡터를 이용하여 알짜힘을 구할 수 있다. 물리학 I 과 물리학 II의 연결고리.
Source: gooseskin.tistory.com
Date Published: 8/17/2021
View: 8052
2015학년도 1학기 (上) 힘의 합성과 분해 85 Page
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Source: contents.kocw.or.kr
Date Published: 3/14/2021
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방향이 다른 두 힘의 합성 – 금성출판사 :: 티칭백과
방향이 다른 두 힘의 합성. 트위터 페이스북 메일 프린트 url복사. 방향이 다른 두 힘은 평행사변형법을 이용하여 구한다. 두 사람이 물체를 끌 때는 두 사람의 힘이 …
Source: dic.kumsung.co.kr
Date Published: 8/26/2022
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주제에 대한 기사 평가 힘 의 합성
- Author: LGScienceLand
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- Date Published: 2016. 3. 10.
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[물리학] 힘의 합성에 대하여 알아보자
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힘의 합성이란?
물건을 드는데 한 사람이 드는 것보다 두 사람이 같이 드는 것이 힘이 덜 들 것이다. 사실 어떠한 물건을 드는데 필요한 최소한의 힘은 변하지 않는다. 다만 두 사람이 힘을 합쳤기 때문에 한 사람당 힘이 덜 드는 것이다. 이렇듯 한 물체에 두 개 이상의 힘이 동시에 작용할 때, 여러 힘과 같은 효과를 내는 한 개의 힘을 구하는 것을 힘의 합성이라고 한다. 그리고 합성된 하나의 힘을 합력이라고 부른다.
힘의 합성 방법
힘은 속도와 같이 크기와 방향을 갖는 벡터량이다. 따라서 상황에 따른 여러 가지 힘의 합성 방법이 있다.
하나하나 살펴보자.
두 힘이 같은 방향으로 작용할 경우
간단하다. 같은 방향이기 때문에 합력은 두 힘을 더한 값이다. 합력의 방향은 당연히 두 힘과 같은 방향이다.
▲두 힘의 방향이 같은 경우
두 힘의 방향이 정반대인 경우
큰 힘에서 작은 힘을 빼면 된다. 합력의 방향은 큰 힘과 같은 방향이다.
▲두 힘의 방향이 다른 경우
방향이 아예 다른 두 힘의 합성
이 경우 합력은 두 힘의 크기를 두 변으로 하는 평행사변형을 그려보자.
이 때 대각선의 길이와 그 방향이 힘의 합력이 된다. 이 방법을 평행사변형법이라고 부른다.
▲평행사변형법으로 구한 힘의 합력
▼이때 힘의 합력의 크기는 이렇게 표현한다.
▲일종의 공식이다.
평행사변형법 증명하기
증명하는 방법은 삼각함수의 기초 및 피타고라스의 정리만 알아도 쉽게 증명할 수 있다.
▲그림과 같이 그려보자
피타고라스 정리에 의하여 F 3 2=(F2+F1cosθ)2 + (F1sinθ)2를 전개하면
F 3 2=F 2 2+2F 2 F 1 cosθ+F 1 2cos2θ+F 1 2sin2θ
여기서 sin2θ + cos2θ = 1을 이용하여 정리하면…
이와 같은 식을 얻을 수 있다.
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힘의 합성(addition of force / composition of forces)
어떤 물체에 2가지 이상의 방향/크기가 서로 다른 힘이 작용할 때, 이 모든 힘을 더해 하나의 힘이 작용하는 것처럼 나타내는 방법을 의미한다. 반대로 하나의 힘이 작용할 때, 이 힘을 2가지 이상의 방향/크기가 서로 다른 힘으로 나누는 방법은 힘의 분해라고 한다. 기하학적인 합성방법으로 평행사변형법과 삼각형법이 있다. 평행사변형법은 두 힘의 시작점을 일치시키면 두 힘이 만드는 평행사변형의 대각선이 합력이다. 삼각형법은 첫째 힘의 끝점에 둘째 힘의 시작점을 일치시키면 첫째 힘의 시작점과 둘째 힘의 끝점을 연결한 선이 합력이다. 이 외에 힘이 벡터 값일 경우, 벡터의 합을 통해 합력을 구할 수 있다.
힘의 합력
힘의 합력
힘의 3요소
물체에 힘이 작용할 때 물체의 운동은 힘의 크기, 힘의 방향, 힘의 작용점에 따라서 달라지는데, 이것을 힘의 3요소라고 합니다. 따라서 힘을 표시할 때에는 힘의 크기, 힘의 방향, 힘의 작용점을 모두 나타내어야 합니다.
손가락으로 책상 위에 놓인 책을 밀어서 움직일 때, 손가락으로 미는 위치가 중간 지점이면 책이 미는 방향으로 움직이는데, 손가락으로 미는 위치가 책의 끝부분이면 책은 밀려 움직이면서 회전도 합니다. 즉 물체에 작용하는 힘의 작용점에 따라서 물체는 병진운동만 할 수도 있고, 회전운동을 겸하기도 합니다.
힘의 합력
한 물체에 둘 이상의 힘이 동시에 작용할 때, 이 힘들과 같은 효과를 내는 하나의 힘을 합력이라고 합니다. 그리고 합력을 구하는 과정을 힘의 합성이라고 합니다.
줄다리기 하는 사람들의 힘을 모두 합하면 큰 하나의 화살표로 나타낼 수 있습니다.
힘의 합력 구하기(대각선법)
한 물체에 두 힘이 동시에 작용할 때, 두 힘의 합력은 화살표를 이용하면 쉽게 구할 수 있습니다. 두 힘을 화살표로 나타낸 후, 화살표와 평행한 직선을 두 개 그어 평행사변형을 그립니다. 이 때 평행사변형의 작용점으로부터 그은 대각선의 화살표가 두 힘의 합력이 됩니다. 대각선의 길이는 합력의 크기를 나타내고, 대각선의 방향은 합력의 방향을 나타냅니다.
두 힘 사이의 합력의 크기는 두 힘 사이의 각도가 클수록 작습니다..
두 힘 사이의 각도가 0˚일 때는 두 힘이 같은 방향으로 작용하는 경우이므로 합력의 크기가 최대가 됩니다.
만약 두 힘 사이의 각도가 120˚이고 두 힘의 크기가 같을 때 합력의 크기는 더하기 전 한 힘의 크기와 같습니다. 또 두 힘 사이의 각도가 180˚일 때는 두 힘이 서로 반대 방향으로 작용하는 경우이므로, 합력의 크기가 최소가 됩니다.
벡터의 합성
나란하지 않은 두 힘의 합성
가) 나란하지 않게 작용하는 두 힘
(1) 그림 ㈎와 같이 물체를 두 사람이 어떤 각도를 이루면서 동시에 끌어당기면 물체는 두 사람 사이의 한 방향으로 어떤 한 힘을 받는 것과 같이 움직인다.
(2) 그림 ㈏와 같이 두 사람이 물체를 드는 경우, 서로 다른 방향으로 힘을 가하면 물체는 한 사람이 한 힘으로 드는 것과 같이 위로 올라간다.
나) 나란하지 않게 작용하는 두 힘의 합성
(1) 평행사변형법 : 방향이 서로 다른 두 힘이 한 물체에 작용할 때 이 힘을 이웃한 두 변으로 하는 평행사변형을 그리면 그 대각선이 두 힘의 합력을 나타낸다.
(가) 합성하려는 두 힘을 화살표로 표시한다.
(나) 힘의 화살표의 끝점에서의 화살표에 평행한 선을 그린다.
(다) 힘의 화살표의 끝점에서의 화살표에 평행한 선을 그린다.
(라) 두 힘의 출발점과 두 평행선이 만나는 점을 이어 평행사변형의 대각선이 된다.
(2) 합력의 크기 : 평행사변형의 대각선의 길이에 해당한다.
(3) 합력의 방향 : 평행사변형의 대각선의 방향에 해당한다.
다) 두 힘이 이루는 각과 합력
(1) 크기가 다른 두 힘의 사잇각과 합력 : 두 힘이 이루는 각도에 따라 합력의 크기가 달라진다. 즉, 두 힘이 이루는 각이 클수록 합력은 작아진다.
(2) 크기가 같은 두 힘의 사잇각과 합력
(가) 합력의 방향 : 두 힘의 한가운데를 향한다.
(나) 합력의 크기
㉠ 두 힘이 이루는 각도가 0°일 때 : 합력은 한 힘의 크기의 2배가 된다.
㉡ 두 힘이 이루는 각도가 120°일 때 : 합력은 한 힘의 크기와 같다.
㉢ 두 힘이 이루는 각도가 180°일 때 : 합력은 0이 된다.
4) 여러 개의 힘의 합성
가) 같은 방향으로 작용하는 여러 힘의 합성
(1) 합력의 크기 : 한 물체에 여러 힘이 작용하더라도 그 힘들이 같은 방향으로 작용하면 합력의 크기 F는 이 힘들의 크기를 합한 것과 같다.
(2) 합력의 방향 : 각 힘의 방향과 같다.
(3. 합력의 효과 : 각각의 힘들을 모두 합한 것과 같은 하나의 힘이 작용하는 것과 같다.
나). 방향이 다른 여러 힘의 합성
(1) 세 힘의 합성 : 세 힘의 합력을 구하려면 먼저 두 힘을 택하여 평행사변형법으로 두 힘의 합력을 구한다. 그리고 그 합력과 나머지 하나의 힘을 택하여 다시 평행사변형법으로 합력을 구한다.
힘의 합성과 분해
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학습 목표
2차원 평면 상에서 여러 가지 힘이 작용할 때 벡터를 이용하여 알짜힘을 구할 수 있다.
물리학 I 과 물리학 II의 연결고리
힘이 작용하여 운동하는 물체의 상황을 물리학1에서는 1차원에 한정지어서 분석했다면, 물리학2에서는 2차원으로 확장하여 분석한다. 뒷단원 ‘전자기장’에서도 2차원 평면상에서 전기력과 자기력을 분석하게 되므로 우리는 물리학2 초입에서 2차원 평면상에서 힘을 분석하는 방법을 배워야만 한다.
1. 벡터
물리량에는 거리, 속력, 질량 등 크기만 있는 ‘스칼라량’과 변위, 속도, 힘 등 크기와 방향을 가지는 ‘벡터량’이 있다. 벡터는 화살표를 이용하여 나타낸다. 화살표의 길이는 벡터의 크기를, 화살표의 머리 방향은 벡터의 방향을 표현한다. 벡터와 스칼라를 구분하기 위해 물리량 기호 위에 화살표를 표시하여 나타낸다.
벡터의 평행 이동과 크기 변화
그림과 같이 평행 이동 관계에 있는 벡터들은 모두 동일하고, 벡터에 (-) 값을 붙여 방향이 반대가 되게 만들 수 있다.
2. 힘의 합성과 분해
1차원 직선상에서 물체에 작용하는 알짜힘을 구할 때는 수(스칼라)의 더하기, 빼기와 같았다. 하지만 2차원 평면 상에서 알짜힘을 구할 때는 스칼라의 연산과는 다르다. 벡터량의 대표 물리량인 힘은 2차원 평면상에서 어떻게 더하거나 빼기를 할 수 있는지 알아보자.
①힘의 합성
②힘의 뺄셈
벡터의 빼기는 벡터의 방향을 반대로 바꾼 다음 더해주면 된다.
③힘의 분해
벡터는 필요에 따라 직각 좌표를 이용하여 벡터의 수직 성분과 수평 성분으로 나누어 분해한다.
3. 2차원 평면상에서 물체에 작용하는 알짜힘 구하기
등속 운동하는 물체
실에 매달려 정지해 있는 물체
빗면에서 운동하는 물체
진자 운동하는 물체
기출문제 풀어보기
21년도 6월 모평 물2 1번
답: 5번
22년도 6월 모평 물2 1번
답: 2번
금성출판사 :: 티칭백과
두 사람이 물체를 끌 때는 두 사람의 힘이 나란하지 않게 작용하기도 한다. 이 경우 두 힘의 합력은 두 힘이 작용하여 늘어난 고무 밴드의 길이를 표시한 후 한 힘으로 고무 밴드를 같은 길이만큼 늘였을 때의 힘이 두 힘의 합력이 된다. 이렇게 하여 구한 합력은 두 힘을 이웃하는 두 변으로 하는 평행사변형을 그렸을 때, 대각선이 된다. 또 합력의 크기는 대각선의 길이와 같고, 합력의 방향은 대각선의 방향이 된다. 이 두 힘의 합력은 두 힘이 이루는 각이 작을수록 크고, 각이 커질수록 합력은 작아진다.
[평행사변형법]
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