인천대 물리실험1 빗면에서의힘 보고서

소개글

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목차

Ⅰ. 개요 (Introduction)
1. 실험 목적

Ⅱ. 이론 (Theory)
1. 이론적 배경

Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
1. 실험장치
2. 실험절차

Ⅳ. 데이터 및 결과 (Data & Results)
1. 수레만
2. 수레 + 추1
3. 수레 + 추1 + 추2

Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)

Ⅵ. 토의 (Discussion)
1. 실험 결론
2. 고찰

Ⅶ. 참고문헌 (References)

본문내용

Ⅰ. 개요 (Introduction)

1. 실험목적

중력이 작용하는 물체가 빗면 위에 놓여 있을 때 빗면의 각도에 따라 달라지는 장력을 측정하여 힘의 특성을 이해한다.

Ⅱ. 이론 (Theory)

1. 이론적 배경

책상 위에 물체를 놓으면 물체에는 지구의 중력과 수직항력이라는 힘이 작용한다. 이때 중력은 물체를 책상의 아래 방향으로 잡아당기는 힘으로 물체의 움직임에 영향을 주지 않아 물체는 책상 위의 한 위치에서 멈추어져 있다.

빗면위에 놓인 물체 또한 중력을 받고 있으며 그 힘을 분리할 수 있다. 빗면의 각도가 로 주어져있고, 를 표시하고 그것의 수직인 힘과 수평인 힘을 분리하여 각도로 표시하여 삼각비를 이용해 물체가 빗면방향으로 받는 힘은 sin이다. cos라는 중력의 또다른 성분은 크기가 같은 수직항력인 N에 의해서 상쇄된다.

기울어진 빗면에 위치한 물체를 수레라고 가정하면, 이 경우 수레에는 중력과 수직항력의 크기가 같지 않다. 이때 수레를 잡고 있는 손을 놓는다면 빗면의 아래로 굴러갈 것이다. 이 수레에 줄이 매달려 있어 정지한 상태라면 빗면의 아래 방향으로 작용하는 힘과 크기는 같지만 방향은 반대인 힘이 줄에서 작용한다. 이때 줄에 작용하는 힘은 장력이라고 하며 그 크기는 sin 이다.

< 중 략 >

Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)

- 실험을 통해 빗면에서의 물체가 받는 힘에 대하여 측정을 할 수 있었지만 오차가 존재했다. 오차의 원인은 다양하다고 추측할 수 있지만 그 중에서도 가장 먼저 실험장치 설치부분에서의 한계가 존재했기 때문이라고 판단된다. 실험에 사용되는 트랙과 Force Sensor를 설치할 때 지면과 완전하게 수평, 수직을 맞추지 못하였기 때문에 정밀한 실험을 진행하지 못했을 것이다.

- 또한 수레의 마찰력을 오차의 원인으로 생각할 수 있다. 실험에 사용되는 수레는 바퀴가 달려있어 마찰력이 크게 작용하지는 않지만 마찰력이 전혀 작용하지 않는 것도 아니다.

참고 자료

일반물리학실험(PHYSICS EXPERIMENTS, 북스힐) p75 ~ p81
[네이버 지식백과] 지오이드 [geoid] (지구과학 용어사전, 2002. 4. 20. 이석형)
자바실험실>역학 시뮬레이션>빗면에서의 힘