운동마찰력 측정을 위한 Spring shooter의 개발 (Development of Spring shooter for Measuring Kinetic Frictional Force)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 70권 / 11호 / 934 ~ 941페이지
· 저자명 : 전성수, 현동걸

초록

전성수와 현동걸(2019)은 시료물체를 발사시킨 장치의 탄성운동에너지와 시료물체의 운동한 거리로운동마찰력을 측정하는 spring shooter 방법을 제시하였다. 이 연구에서는 spring shooter 방법에서용수철의 탄성운동에너지를 정량적으로 이용하여 시료물체의 일정한 운동을 유발시킬 수 있는 spring shooter를 개발하는데 그 목적이 있다. 이 연구에서 개발된 실험 장치는 기존의 spring shooter의촉과 튜브와의 접촉에 의한 운동마찰력을 크게 줄이고, 실험에서 보다 유용하게 사용될 수 있는 기능을추가하고자 하였다. 실험 장치는 2개의 리테이너가 내장된 리니어 볼 부쉬, 직경 0.5 cm 이고 길이30 cm 이며 밀도 = 1:72 g/cm3 인 알루미늄 원형 막대로 된 촉, 길이 5 cm이고 직경 1 cm이며탄성계수 k = 4:312 N/m인 용수철 등으로 제작하였다. 이 실험 장치의 타당성은 자유낙하 방법에서의운동마찰력과 spring shooter 방법에서의 운동마찰력을 비교하는 방법을 통해 검증하였다. 이러한방법으로 검증된 운동마찰력의 오차율은 1.61%로 기존의 44.55%보다 크게 개선되었다

영어초록

Jeon & Hyun (2019) proposed a spring shooter method for measuring the kinetic frictional force based on the elastic potential energy of the spring and the distance traveled by the sample object.
The purpose of this study was to develop a spring shooter that could induce a constant motion of a sample object by using quantitatively the elastic potential energy of the spring in the spring shooter method. The experimental equipment developed in this study was intended to reduce greatly the kinetic frictional force caused by the contact between the conventional spring shooter’s shaft and the tube, and to add a function that could be used more usefully in the experiment. The experimental equipment was made of a linear ball bushing with two retainers, a shaft made of an aluminum round rod with a diameter of 0.5 cm and a length of 30 cm and a density of = 1:72 g/cm3, and a spring with a length of 5 cm and a diameter of 1 cm and a coefficient of elasticity of k = 4:312 N/m. The validity of this experimental equipment was verified by comparing the kinetic frictional force obtained using the free fall method with the kinetic frictional force obtained using the spring shooter method. The error rate of the kinetic frictional force, an verified by this method, was 1.61%, which was significantly improved from 44.55%.

참고자료

· 없음