[일반물리및실험 A+] 비탈면을 이용한 마찰계수 측정 결과레포트

목차

1. 실험목적
2. 조원별 역할 분담
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 실험결과 분석
7. 토의
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
뉴턴의 운동법칙을 통하여 두 물체의 접촉면 사이에 작용하는 마찰력을 측정한다. 그 결 과로부터 물체의 질량, 접촉면의 면적 및 크기가 마찰계수와 어떤 관계를 갖는지 확인한다.

3. 실험 이론
A. 마찰력
물체가 어떤 표면 위를 운동하거나, 공기나 물과 같은 점성이 있는 매질 속에서 운동할때, 물체는 주위와의 상호 작용 때문에 운동하는 데 저항을 받는다. 이런 저항을 마찰력 (force of friction)이라고 한다. 마찰력은 일상생활에서 매우 중요하다. 걷거나 달리기 또는 자동차의 운동 등이 모두 마찰력 때문에 가능하다.
그림 8-1과 같이 거친 바닥에 놓은 물체를 오른쪽 방향으로 끌고 있다. 만약 외력 F (붉은색 화살표)가 그다지 크지 않다면 물체는 움직이지 않을 것이다. 외력 F에 맞서서 물체가 움직이지 못하게 왼쪽으로 작용하는 힘을 정지 마찰력 (force of static friction) fs라 한다. 물체가 정지해 있으므로, F = fs 인 평형 상태이다. F의 크기가 증가하면, fs의 크기 역시 증가한다. 마찬가지로 F가 감소하면, fs 또한 감소한다.
외력 F의 크기가 일정 수준 이상으로 증가하면, 물체가 움직이기 시작한다. 그림 8-2에서처럼 물체가 막 움직이려고 시작하는 순간에는 fs가 최대이다. F가 최대 정지 마찰력 fs,max보다 크면, 물체는 움직이기 시작하고 오른쪽으로 가속한다. 운동을 하고 있는 물체에 대한 마찰력을 운동 마찰력 (force of kinetic friction) fk라고 하며, fs,max보다 작다.

B. 마찰계수
실험적으로 최대 정지 마찰력 fs,max와 운동 마찰력 fk는 표면이 물체를 떠받치는 수직항력의 크기에 비례한다는 것이 널리 알려진 사실이다. 이런 근사가 정확하다고 가정하면, 다음과 같은 단순 모형을 통해 마찰력의 크기를 나타낼 수 있다. 정지 마찰력의 크기는 다음과 같다.

참고 자료

실사구시 3rd edition
위키피디아 일반물리 마찰력
서울시립대학교 교양 물리 실험실 마찰력과 마찰계수
대학 물리학1 5rd edition