쓸림힘

소개

discussion에 충실했습니다. 애써서 만점 받은 보고서이니 자부 합니다^^

목차

실험 목적
배경 이론
실험 방법
실험 결과
토의
참고 문헌

본문내용

이번 실험은 마찰계수를 측정하는 것이었는데, 마찰력은 이론적으론 수직항력과 재질에 따른 마찰계수만 생각하면 되지만, 실제로는 주위의 여러 상황에 따라 마찰계수가 시시각각 변해 실험하기 어렵고 오차도 꽤 있었을 것으로 생각된다.
우리가 구한 최대 정지 마찰계수는 나무도막 0.322 아크릴 0.269 고무0.434 이고, 운동 마찰 계수는 차례대로 0.215, 0.405, 0.346이었다. 이 데이터는 한눈에도 아크릴의 실험이 잘못 수행되었음을 알 수 있었다. 나무도막과 고무는 운동마찰력이 최대 정지 마찰력보다 작게 나왔으나 아크릴은 오히려 운동 마찰계수가 크게 나왔다. 이유를 간단히 생각해 보면 아크릴의 많은 흠집이 한몫을 하지 않았을까 싶다. 원래 마찰력은 미시적으로 분자간의 전기적인 결합력에 기인하는데 흠집이 있다면, 그 흠집사이로의 공기의 유입에 의해서 물체와 마찰되는 부분이 붙지 않고 공기에 의해서 약간 뜨게될 것이라고 생각했다. 비단 아크릴 뿐만이 아니라 미끄러뜨리는 철판에서도 꽤 많은 흠집을 발견할 수 있었다. 그 흡집들 사이에 위치한 공기의 흐름이 마찰계수의 운동 마찰계수의 측정에 많은 영향을 끼쳤으리라고 생각할 수 있다. 일반적으로 공기나 유체 위를 떠서 가는 물체는 미끄러져 가는 물체보다 마찰력을 작게 받아 오히려 운동마찰계수가 적어질 것이라는 반대 예측이 나오기는 하지만, 표면과 표면과의 마찰이 잘 이루어지지 않고 유체가 포함된 복잡한 상황은 마찰력에 대한 적절한 실험이 되지 못한 듯 싶다. 또 하나의 생각은 아크릴이 임계각이 되어 미끄러진 것이 아니라 자체적으로 미끄러운 성질로 미끄러진 것(정전기력이 주요 원인이 되어)을 착각하여 최대 정지 마찰계수를 잘못 구했거나 이 정전기적인 힘으로 운동 마찰계수가 비정상으로 커졌을 수 있다. 아크릴이 붙어있는 나무토막을 빗면에 두었다가 그냥 들어올리려고 했을 때 쉽게 뗄 수가 없었는데 이것으로 아크릴과 철판 사이에 정전기적인 힘(인력)이 작용하고 있음을 알 수가 있었고 이 힘이 정상적인 물체의 미끄러짐을 방해하여 마찰력처럼 작용하여 운동마찰계수가 크게 계산되었을 수가 있다.

참고자료

· Principles of physics 3rd Edition, Serway&Jewett, Harcourt College Publishers
· Mechanics 3rd Edition, Symon, Addison-Wesley
· http://physlab.snu.ac.kr/newphyslab/lab/exp2a.html