운동마찰계수 측정실험

소개

운동마찰계수 측정실험입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론 및 원리
3. 실험도구 및 방법
4. 실험결과 및 분석
5. 실험결론

본문내용

1. 실험목적
물체의 질량 물체와 표면과의 접촉 면적 접촉면의 재질 물체의 속력 등이 운동 마찰 계수와 어떤 관계가 있는지를 알아보는 것이다
2. 이론 및 원리
물체가 다른 물체의 표면에 접하여 움직이려고 할 때 또는 움직이고 있을 때 그 운동을 저지하려는 힘이 접촉면을 따라 작용한다. 이 저항력을 마찰력이라고 한다. 마찰력이 생기는 원인은 요철설과 응착설로 설명된다. 이 두 가지 설은 상호 보완적인 것으로 환경과 조건에 따라 타당성이 있는 것을 선택하여 설명하게 된다.
요철설은 서로 접촉하고 있는 두 면을 확대시켜보면 울퉁불퉁한 요철 모양을 이루게 된다. 이 상태에서 물체가 옆으로 움직이려면 요철 모양을 파괴시키는 힘이나 빗면을 따라 약간 올라가거나 내려오는 힘이 필요하게 된다. 응착설은 두 물체의 접촉면을 확대시켜 보면 실제 접촉되어 있는 부분은 전체 면적에 비해 아주 작은 면적만 접촉되어 있다.
따라서 이 접촉되어 있는 작은 면적에 물체의 중력이나 수직항력이 집중되어 압력이 무척 커지게 된다. 접촉되어 있는 이 부분에서 서로 다른 두 물체의 분자들이 큰 압력에 의해 전기적으로 결합된다. 물체를 옆으로 움직이려면 이 결합을 파괴시키는 힘이 필요하다. 이 힘이 곧 마찰력이다.

3. 실험도구 및 방법
1 인터페이스 전원을 켠 다음 컴퓨터를 켠다.
2. 도르래의 스테레오 폰 플러그를 기기의 Digital Channel 1에 꽂는다.
3. 아래의 제목과 같이 Science Workshop 문서를 연다.
Macintosh Windows P 25 Kinetic Friction P 25_KINE.SWS
4. 탁자 위와 같이 도르래 막대를 수평한 평면 끝에 수직하게 설치한다.
5. 나무토막의 질량을 측정한다.
6. 수평한 평면으로부터 바닥까지의 거리보다 10cm 정도 긴 끈을 사용하여 나무토막에 한 쪽 면에 연결한다
7. 매달린 물체의 질량을 측정한다.
8. START 버튼을 클릭하여 데이터 저장을 시작하고 고정시킨 나무토막을 놓는다. 컴퓨터 화면에 시간에 따른 물체의 위치 변화가 측정되어 그래프로 나타난다.
9 그래프가 나타난후 창위의 도구에서 fit를 눌러 Linear Fit (시간-속력 그래프)을 눌러 에서는 기울기(a)를 구한다
10 위와 동일한 방법으로 나무토막의 면적, 질량, 재질과 추의 질량을 변화시켜 실험한다.
각 실험에 해당하는 운동마찰계수를 계산하고 변화를 살펴본다.

참고자료

· 없음