아주대 물리학실험) 실험4. 등가속도 운동, 마찰력 결과보고서

소개글

"아주대 물리학실험- 실험2. 등가속도 운동, 마찰력 결과보고서"에 대한 내용입니다.

목차

[1] 측정
[2] 데이터 분석
[3] 결과 및 토의

본문내용

[3] 질문에 대한 토의

실험 1. 수평면에서 수레의 운동

질문 1. 가속도 그래프에서 관찰할 수 있는 등가속도 운동의 가속도는 의미 있는 결과인가?
그 이유는 무엇인가?

가속도 그래프에서 수치가 급격히 변하는 극점이 3개가 존재한다. 이는 각각 수레를 밀었을 때, 수레가 자석에 튕겨났을 때, 수레를 실험자가 멈췄을 때를 나타낸다. 1번 극점과 2번 극점 사이의 가속도는 0과 매우 근접하지만 0보다는 작은 가속도를 나타내고 있다. 반대로 2번과 3번 극점 사이의 가속도는 0과 매우 근접하지만 0보다 큰 가속도를 나타내고 있다. 이는 수레의 마찰력을 나타내는 것으로 1번과 2번 사이에서는 수레의 속도가 느려지도록, 2번과 3번 사이에서는 수레의 속도가 높아지도록 유도하고 있다.

<중 략>

[2] 실험과정 및 결과에 대한 토의

이번 실험에서는 Capstone 프로그램을 통해 레일 위에서 운동하는 수레의 속도와 가속도를 구하고 이를 통하여 평균가속도와 마찰계수 등을 계산하여 등가속도 운동과 마찰력에 대하여 학습하였다.
실험1은 수평면에서의 수레의 운동에 관한 실험이었다. 수레를 센서가 있는 곳에서부터 반대편 자석이 있는 곳까지 민 후 자석에 의해 반발되어 다시 돌아오도록 유도하였다. 이 과정에서 센서로부터 멀어질 때의 수레의 속도와 자석에 의해 다시 센서 쪽으로 오는 속도를 측정하였다. 이때 나온 그래프는 값이 0에서 급격히 올라간 후 완만한 감소세를 보이다가 급격히 내려간 후에 천천히 올라간 뒤 0으로 다시 돌아가는 형태를 띠고 있었다. 만약 마찰력이 존재하지 않았다면 그래프는 ㄹ을 90°돌린 형태로 나왔을 것이다. 하지만 마찰력이 수레의 속력을 감소시키고 있었기 때문에 각 극점 뒤에는 그래프 수치의 절댓값이 서서히 작아지는 형태를 띠게 된 것이다. 수레는 원래 수평면에서 운동하면 외부에서 힘을 변화시키지 않는 이상 등속도 운동을 하게 된다. 하지만 실제 물체는 마찰력의 영향을 받게 되므로 속도는 점점 감소한다. 이 실험을 하면서 속도 그래프와 함께 가속도 그래프를 얻었는데 수레의 가속도는 0근처에 산발적으로 존재하였다.

참고 자료

없음