[아주대 물리학1 실험] 일과에너지 결과 A+

목차

1. 실험 목적
1) 측정값 및 데이터 분석
2) 결과 및 토의

2. 고찰

3. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
일에너지 정리는 알짜힘(합력)의 일이 운동에너지의 변화량과 같다는 내용으로서 운동에너지 정의의 출발점이 된다. 또한 확장된 일·에너지 정리는 비보존력, 예를 들면 마찰력과 같은 힘들의 일이 총 역학적 에너지의 변화량과 같음을 서술한다. 이 실험에서는 마찰력의 일, 중력의 위치에너지의 변화량을 츠정하여 일·에너지 정리가 성립하는가를 검토한다.

<중 략>

이번 실험에서는 보존력과 비보존력이 한 일들의 합이 역학적 에너지와 같음을 이용하여 확장된 일-에너지 정리가 타당한지에 대해서 알아보았다. 또한 계산 시 부수적으로 나온 나무토막과 수레의 운동마찰력을 이용하여 미끄럼 마찰력과 굴림 마찰력를 비교해보았다.
실험 1은 운동마찰력을 측정하는 실험이었다. 수레는 수평인 트랙 위에 놓고 허공에 있는 추와 추걸이와 줄로 연결하였다. 이때 도르레를 잘 조정하여서 실이 수평이 되도록 하였다. 수레를 약 10cm 떨어진 곳에서 손으로 밀어 수레가 운동센서로부터 일정거리에 도달한 후, 추와 수레의 중력으로 다시 끝막이쪽을 향하게 운동하게 하였고, 이 운동을 운동센서로 속도와 가속도를 측정하였다.

<중 략>

따라서 확장된 일-에너지 정리와 실제 실험의 자료와 부합하기 때문에 확장된 일-에너지 정리는 타당하다. 그리고 실험 3에서 얻은 결과를 보면 운동마찰계수가 정지마찰계수보다 작은 것을 보아, 문헌상의 결과와 다르지 않게 나왔음을 확인 할 수 있었다. 마지막으로 실험 1에서 얻은 결과와 실험 3에서 얻은 충돌수레의 운동마찰계수와 나무토막의 운동마찰계수를 비교해보면 굴림 마찰계수가 미끄럼 마찰계수보다 훨씬 작음을 알 수 있었다. 굴림 마찰계수가 미끄럼 마찰계수보다 작은 이유에 대해서는 추후에 다른 실험을 통해서 알아보아야 할 것으로 판단된다.

참고자료

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