[물리실험] 힘의 평형과 합성 실험과 라미의 정리

이번 실험은 라미의 정리를 통해 힘의 평형과 분해를 확인하는 실험이었다. 핵심 실험기구는

요렇게 생긴 기구였다. 저 파란 도르래에 추를 매달고, 도르래 나사를 풀어 원형 판에서 왔다갔다 조율하여 가운대 뽈록 튀어나온 링의 수평도가 맞는지 확인하는 실험이었다. 추는 중력가속도와 질량의 곱 만큼의 힘을 받아 아래로 늘어질 것이고 위의 그림의 4방향에 달려있는 각각의 추들의 합력이 0이라면 링은 정가운데 위치 할 것이다.

여기서 라미의 정리가 어떻게 쓰이냐면 

합력이 0인 세 힘을 가지고 닫힌 삼각형을 만들어도 여전히 성립을 하니, 여기다 사인법칙을 적용하여 세 힘의 관계식을 도출해낼 수 있게 해준다. 사인값은 1,2 사분면에서 +값을 가지므로, sin(π-θ1)=sin(θ1)=sin(θ1\') 이 된다. 따라서 위 실험장치에서 힘들 사이의 각도와, 적용되는 힘의 크기를 구해 라미의 정리 도출식에 넣어보면 세힘이 평형상태인지 알 수 있다.