[아주대 물리학1 실험] 등가속도 운동, 마찰력 결과 A+

목차

1. 측정
2. 실험 데이터 분석
3. 질문에 대한 토의
4. 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 가속도 그래프에서 관찰할 수 있는 등가속도의 운동의 가속도는 의미 있는 결과인가? 그 이유는 무엇인가?
가속도가 너무 작아 찍힌 점이 잘 보이지 않아 가속도가 일정하게 찍혔는지를 알 수 없어, 가속도 그래프에서 관찰한 정보는 의미가 없다. 하지만 <실험 1. 속도-시간 그래프>를 보면 자석에 의해서 급격하게 속력이 변하는 구간을 제외하고 내려가는 구간과 올라가는 구간의 기울기(가속도)가 거의 변하지 않기 때문에 등가속도 운동을 한다는 증거를 준다.

<중 략>

참조한 자료에 따르면 금속과 금속간의 미끄럼 마찰 계수는 0.15-0.2이다. 금속을 주조해서 만든 바퀴와 금속 레일에서의 구름 마찰 계수는 0.002-0.007이다. 일반적으로 구름 마찰 계수는 금속는 금속간의 미끄럼 마찰 계수와 대략 정도 임을 알 수 있다. 실험 1의 구름 마찰계수는 0.003258로 일반적인 구름 마찰계수의 범위 안에서 벗어나지 않는다. (표는 뒷장 참조)

<중 략>

이번 실험에서는 수평면과 경사면에 물체의 운동이 등가속도 운동인지를 관찰하는 실험이다. 공기에 대한 마찰력이 없다고 생각하면, 물체가 받는 힘은 중력, 수직항력, 그리고 마찰력을 받게 된다. 운동 마찰력과 중력은 일정함으로 물체가 받는 알짜힘 또한 일정한데, 수평면과 경사면에서 물체가 등가속도 운동을 함을 보아서, 뉴턴의 제 2법칙인 ΣF=ma임을 검증해보기 위한 실험이다. 또한 선형회귀법을 사용하는 방법을 알기 위하여 실행하였다. 마지막으로 이 실험을 이용하여서 운동하는 물체의 μk값을 측정하는 방법과 실제 μk를 이론상의 μk와 같이 일정한 상수로 두는 것이 정당한지에 대하여 알아보았다.
실험 1,은 수평면에서 수레가 등가속도 운동을 하는지 알아보는 실험으로써 운동센서로부터 약 10cm 떨어진 곳에서 손으로 밀어 수레가 끝막이에 도달한 수, 수레와 끝막이에 있는 자석들의 반발력으로 인하여 다시 되돌아오게 하였다. 운동센서를 이용하여 속도와 가속도를 측정하였다.

참고 자료

Raymond A. Serway, John W. Jewett, 대학물리학교재편찬위원회 역, 2009, 서울, 북스힐, 79-100pp
「물리학실험(제 10판), 고근하 외 8인 저, 아주대학교 출판사, 2012년 2월, 7-16p」