마찰계수 측정실험

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"마찰계수 측정실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 관찰 및 결과
5. 분석 및 토의
6. 결론

본문내용

1. 실험제목
마찰계수 측정 실험

2. 실험목적
서로 접촉하고 있는 물체들의 표면에 작용하는 마찰력을 이해하고 측정해본다.

3. 실험이론

마찰력
두 물체의 접촉면 사이에서 물체의 운동을 방해하는 힘이다. 이것은 접촉하고 있는 두 물체가 상대 운동을 하려고 하거나 상대 운동을 하고 있을 때. 그 운동을 방해하는 방향으로 작용하는 저항력으로 나타낼 수 있다.

마찰의 원인
표면을 분자 단위로 자세히 보면 눈으로 봤을 때는 매끄러워 보여도 사실 엄청 불규칙하여 물체와 물체끼리 접촉할 때에는 겉보기 넓이 보다 훨씬 적은 면의 접촉이 이루어진다. 이 때 하나하나 작은 입자들끼리 직접 부딪히면서 응착 현상이 일어나는데, 바로 분자들끼리 직접 부딪힐 때는 분자들 차원에서 전자를 공유하는 공유 결합이 일어나 새로운 분자로 변하여 붙는다. 이러한 표면 달라붙기 현상으로 인해 마찰이 발생하는 것이다. 서로 붙어있는 입자들은 붙어 있지 않은 입자들보다 훨씬 적기 때문에 일정한 힘 이상을 가해주면 떼어 낼 수 있다.
또한 물체의 마찰 면이 바닥에 잘 달라붙어서 물체와 물체의 틈사이로 공기가 들어가 압 현상이 첨부되어 마찰력이 발생하기도 한다.

정지마찰력과 운동마찰력
한 물체 A가 어떤 면 B 상에 있으면 B는 접촉하고 있는 A의 단면에 마찰력을 작용하여 A의 움직임을 방해한다. 이때 마찰력은 정지마찰력고 운동마찰력 2가지로 나뉜다.

정지마찰력: 정지해 있는 물체 A에 표면 B와 나란한 방향으로 외력 F가 작용할 때 특정한 세기 f _{s}보다 그 힘이 약하면 A는 여전히 움직이지 않는다. 이것은 마찰력이 F를 상쇄시켜 A가 받는 순 힘이 0이 되도록 하기 때문이다. 이렇게 외력에 대항하여 물체를 계속 움직이지 않도록 하는 마찰력을 정지마찰력이라고 한다.

참고 자료

대학물리학실험 김창배.(2016), 마찰계수 측정 실험 p53~69
최신대학물리학1 Raymond A. Serway (2014), 대학물리학편찬위원회 5판, 북스힐 p127~132
마찰력 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A7%88%EC%B0%B0%EB%A0%A5
안티로크 브레이크 https://namu.wiki/w/ABS
마찰력의 원인 https://namu.wiki/w/%EB%A7%88%EC%B0%B0%EB%A0%A5