일반물리실험 등가속도운동,마찰력 결과보고서

최초 등록일
2017.10.31
최종 저작일
2016.03
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목차

1. 실험결과 - 측정
2. 실험결과 - 데이터 분석
3. 질문
4. 종합 토의 및 고찰

본문내용

이번 실험은 수평면과 경사면에서의 수레의 운동을 측정하여 등가속도 운동을 하는 지 확인하는 실험이다.
이론적으로 마찰이없는 수평면의 이상적인 상황에서 물체에 일정한 힘을 가해주면 뉴턴 2법칙에 의해 F=ma 의 식에서 알짜힘과 수레의 질량이 일정하므로 가속도가 일정한 등가속도 운동을 하게된다.
하지만 실제 상황에서는 마찰력이 생기는데 이 마찰력도 수레와 수평면 또는 경사면의 구성 재질에 따라 마찰계수가 달라 다른 값을 가진다.
실험 결과의 그래프에서도 알 수 있듯이 속도와 시간의 관계그래프에서 수레가 완전한 등가속도운동을 한다면, 기울기가 일정한 직선형태가 나와야 하는데 중간중간에 거의 곡선의 형태를 띄므로 여러 가지 외부 환경요인에 의해 가속도가 약간씩 변하는 운동을 하므로 완벽한 등가속도 운동을 한다고 할 수 없다.
그 밖에도 실험 도중 다소의 실수로 인해 오차가 더 발생했다는 점이 아쉬웠다.
실험1에서는 자석의 힘을 이용해 수레를 손가락에 부딪히게해 약하게 반발하는 과정에서 손가락의 떨림등의 실수가 있어 오차가 발생했을것이고 실험2에서는 수레를 손가락으로 밀어올린 다음 운동방향이 바뀌도록 미는 연습을 하는 과정에서도 실수유발로 오차발생가능성이 있었을 것이다. 마지막으로 측정계기의 시작버튼을 누른 후, 수레를 받치고있는 막대를 제거하여 측정하는 과정에서 막대제거에 약간의 실수가 있었다.
본격적인 실험 수행 전에, 물리학실험책의 설명부분을 충분히 숙지하고, 여러 번 시범적인 연습을 한 후에 실험을 하여 위에서 했던 실수들을 줄일 수 있었는데 시간의 촉박함으로 인해 그러지 못했던 점이 이번 실험에서 제일 아쉬웠던 점이었다.
위에있는 측정자의 실수 이외에도 측정계기의 미비함에서 비롯되는 계통오차, 이 실험에서는 운동센서의 감지기능이 이에 해당하고, 그밖에 충돌수레의 바퀴의 문제, 트랙받침의 고정나사부분의 문제, 공기 중 이물질의 유입으로인한 미세한 동역학트랙면의 울퉁불퉁함, 수레의 운동중에 작용하는 공기저항등이 오차를 발생하는 원인이 되었다.
이는 실험환경이 조금 더 나은 환경이고 실험 전에 사용할 실험기구들에 조금이라도 이상이 있는지 미리 점검해보는 사전작업을 통해 줄일 수 있을 것이다.

참고 자료

물리학실험 제11판(수정증보판) p.35~41 (김상열교수 저, 아주대학교출판부)

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