아주대학교 물리학실험 12. Faraday의 얼음통 실험 / A+

소개글

아주대학교 물리학실험의 Faraday의 얼음통 실험 레포트입니다.
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목차

1. 측정값

2. 결과

3. 토의
1) 질문에 대한 토의
2) 실험과정 및 결과에 대한 토의

본문내용

[3] 토의
1. 질문에 대한 토의
질문 1. 이 실험에서 운동을 막 시작하였을 때의 데이터의 한 점, 또는 두 점이 직선에서 약간 벗어나는, 즉, 등각가속도 운동이라고 보기 어려운 원인은 무엇인가?

중력에 의한 실의 장력은 도르래를 통해 전달된다. 이때, 도르래의 관점에서 보면 도르래 위에서 실이 달라붙어서 운동하는 것이 되므로, 본 실험의 힘이 전달되는 과정에는 단순 중력에 의한 장력뿐만 아니라 도르래 표면과 실 사이의 마찰력도 고려해야한다. 이때, 실은 정지 상태에 있다가 운동하기 시작하므로 초기에 가해지는 마찰력은 정지 마찰력으로, 운동 마찰력과 비교할 때 일정하지 않은 값을 갖는다. 따라서 운동을 막 시작하는 데이터의 한 점, 또는 두 점은 정지 마찰력에서 운동 마찰력으로 전환되는 시점이므로 등각가속도 운동이라고 보기 어렵다.

질문 2. 실험 1(a)의 3항에서 “실이 겹쳐서 감기지 않고, 한 겹으로 가지런히 감기도록” 하기를 지시하는 이유는 무엇인가?

두 가지 이유에서 설명 가능하다. 첫 번째는 실을 여러겹 겹치면 실의 장력에는 같은 힘이 가해지지만, 도르래의 관점에서 보면 도르래의 돌림힘()은 중심으로부터 멀어져 겹쳐 감겨진 실의 바깥 부분이 풀리고 있을 때는 돌림힘이 커지고, 안쪽 부분이 풀리고 있을 때는 돌림힘이 느려지게 된다.

참고 자료

조두진 외, 『제 12판 물리학 실험』, 아주대학교 출판부, 2018, pp. 73-76.
레이먼드 A. 외, 『대학물리학 I 9th Edition』, 대학물리학교재편찬위원회 역, 북스힐, pp.234-241.