[물리학]쓸림힘 ( 최대 정지 마찰계수 측정 )

소개글

2003년도 서울대학교 물리학실험 리포트입니다.
만점받은 겁니다 ^^ 잘 쓰세요

목차

1. 실험의 목적 및 배경
2. 실험장치 및 방법
3. 실험결과분석
4. 결과토의
5. 참고자료

본문내용

*실험목적

여러 가지의 물체가 한 면 위를 미끄러질 때 각 면 사이에 작용하는 마찰력을 알아보고 그 정지마찰계수와 운동마찰계수를 측정해 본다.

*배경이론

1) 정지 마찰 계수 측정
정지한 상태에서 표면 상호간에 작용하는 마찰력을 정지 마찰력이라고 한다. 극대의 정지 마찰력은 운동을 가까스로 개시하게 하는데 필요한 극소의 힘과 같다. 운동이 일단 개시되면, 표면 사이에 작용하는 마찰력은 감소하게 되는 것이 보통이다. 그러므로 등속도 운동을 유지시키는 데 필요한 힘은 극대의 정지 마찰력보다 작아도 된다. 상대 운동 중에 양 접촉면 사이에 작용하는 힘을 운동 마찰력이라 한다. 정지 마찰력의 경우 최대 정지 마찰력은 접촉면과는 무관하다. 그리고 법선력에 비례한다. 최대 정지 마찰력의 크기와 법선력의 크기의 비를 관여된 두 표면 사이의 정지 마찰 계수라고 한다. Fs가 정지 마찰력의 크기라면,

Fs≤μsN

이라고 쓸 수 있다. 여기서 μs는 정지 마찰 계수이며 N은 법선력의 크기이다. 등호는 Fs가 극대값이 될 때만 성립한다. 운동 마찰력 Fk도 역시 정지 마찰력과 동일한 두가지의 법칙을 따른다. 즉, 운동 마찰력은 접촉면과 무관하다. 그리고 법선력에 비례한다. 또한 운동 마찰력은 두 접촉면이 가지는 상호간의 상대속도에 관해서는 무관하다. Fk가 운동 마찰력이라 한다면,

Fk≤μkN

이 된다. 여기서 μk는 운동 마찰 계수이다. μs와 μk는 모두 무차원 상수인데, 그 각각이 두 힘의 크기의 비가 되기 때문이다.

참고 자료

1) 새대학물리
2) Principle of Physics, Third Edition, Serway & Jewett, Harcourt
3) Fundamentals of Physics, Fourth Edition, Extended, With Modern Physics, Halliday, Resnic, Walker, John Wiley & Sons, Inc.