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고등학교(물리1)

힘의 합력 구하는 장치 만들기 (택배박스 이용4)

by 민서아빠(과학사랑) 2022. 3. 29.

힘의 합력은 벡터의 합으로 구할 수 있다. 
보통 평행사변형법으로 두 힘을 합성하곤 하는데, 쉬워 보이지만 이의로 학생들은 어려워 하는 경향이 있다.
그래서 택배박스로 힘의 합력을 구하는 장치를 만들어 보았다.

일단 택배박스로 만든 힘의 합성 장치 관련 영상을 보자
https://youtu.be/2MuWA1XoUE4

 


<힙의 합력 장치 만들기>

1. 준비물
택배박스(A형B골 200X100X100mm), 고무밴드 4개, 풀, 인쇄된 화살표, 가위)



2. 과학원리 및 탐구
힘의 합력은 벡터의 합으로 볼 수 있다.
서로 다른 두 힘의 작용점을 맞추고, 각각의 힘과 평행한 가상의 선을 그어 평행사변형을 만들면, 그 평행사변형의 대각선이 두 힘의 합력이 된다.
대각선의 방향이 합력의 방향이 되고, 대각선의 길이가 합력의 크기가 된다.



3. 만드는 방법
  가. 인쇄된 화살표를 잘라 택배박스에 붙인다.
  나. 고무줄 4개를 엮어 1가닥의 고무줄을 만들고, 맨 끝에 있는 고무줄을 상자 날개(?)에 걸어 준다. (전에 만든 건 스템플러로 고무줄을 고정시켰는데, 고정시키지 않고 걸어 주는 것이 더 좋은 듯 하다)
  다. 완성. 너무 간단해서 만드는 방법 설명이 필요 없을 정도다.


<응용>
두 힘이 나란한 방향으로 작용할 때
반대방향으로 작용할 때
30도, 90도, 120도로 작용할 때를 선정하고
길이를 측정해서 이론값과 맞는지 비교해 보자.

힘의 합력 구하는 프로그램은 아래 링크 참고

https://sciencelove.com/918

댓글2

  • 동동 2022.04.15 08:06

    저는 아들이 갖고 놀던 과학상자 물품으로 힘의 합력장치 만들어서 잘 써먹었는데 이제 중학생은 없어졌네요 ㅜㅜ 아직도 만든게 아까워 처리를 못하고 있다는...
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