U자곡을 이용한 마찰력의 크기에 따른 역학적 에너지 손실 정도 비교

소개

U자곡을 이용하여 마찰력의 크기를 측정하여 그에 따른 역학적 에너지 손실 정도 비교하는 실험 보고서입니다.

목차

* 주제(가설)
* 실험결과&분석
* 오차원인분석
* Feedback
* 보완실험
- 보완실험결과
*결론
*참고자료

본문내용

주제(가설)
마우스의 볼을 가지고 하는 마찰력(계수차이)에 의한 역학적 에너지 손실 비교 실험.
=> 큰 마찰력이 작용할수록
역학적 에너지의 손실이 클 것이다.
<실험1> - 각 재질의 마찰계수 구하기
(MBL 힘센서로 질량이 0.1kg인 추를 5번 끌었을 때의 평균값)
실험결과 & 분석
마찰계수 계산을 [FS 〓 μS N 〓 μSmg (g는 중력가속도) → μS 〓 FS/N = FS/mg] 편하게 하기 위해 질량이 0.1 kg인 추를 끌었다.
표를 보면, 마찰계수의 크기가
사포 > 부직포 > 키친타올 > 두꺼운도화지 > 신문지
인 것을 알 수 있다.
실험결과 & 분석
실험1을 마치고….
우리는 마찰계수가 큰 순서대로 큰 마찰력이 작용할 것이니 마찰계수가 큰 재질일수록 역학적 에너지 손실도 클 것이라 생각하였다
실험결과 & 분석
<실험2>마찰력으로 인한 역학적에너지의 손실 알아보기
실험1에서 얻은 각 재질간의 마찰계수 크기를 토대로 본격적인 실험에 들어갔다. 준비한 U자곡의 한쪽 끝에서 기준면에서 높이 14cm에서 마우스 볼을 올려놓는다. 이 때 곡면의 재질을 변화시키면서 마우스 볼이 반대편으로 올라간 높이를 측정한다. 실험은 오차를 줄이기 위해 22번 측정하였으며 각 재질에서 올라간 높이의 평균은 측정값의 최대값과 최소값을 뺀 20개의 변량으로 평균을 낸다.
(단, 마우스 볼이 U자곡의 벽에 부딪힌 경우와 옆으로 새어나간 경우는 다시 측정한다.)
실험결과 & 분석
<실험2>마찰력으로 인한 역학적 에너지의 손실 알아보기
실험결과 & 분석
오차원인분석
아무 재질도 얹지 않은 두꺼운 도화지의 경우 최소값 4.5cm, 최대값 13cm에 이르도록 극심한 차이를 보였다. 게다가 두꺼운 도화지보다 마찰계수가 컸던 키친타올, 사포, 부직포 보다 오히려 낮은 평균값을 보였다. 왼쪽 그림에서 보이는 바와 같이 두꺼운 도화지가 부분부분 파열이 심한 것을 알 수 있었다. 그래서 U자곡이 비뚤어졌고 또 마우스 볼이 U자곡을 따라 그대로 이동하지 않고 떠서 이동하는 경우도 발생하였다. 그렇기에 우리는 제대로 된 실험결과가 나오지 않을 수밖에 없음을 알았다.

참고자료

· 이룸이앤비 숨마쿰라우데 물리1
· 네이버 백과사전
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=59108
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=59104
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=83278
· http://blog.naver.com/cryingstory?Redirect=Log&logNo=20023914488