아주대학교 물리학실험 등가속도 운동,마찰력 결과보고서

소개

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목차

1. 실험결과
2. 데이터 분석 & 질문
3. 결과 및 토의
4. 고찰
5. 참고문헌

본문내용

목적
-수평면에서의 수레의 운동이 등가속도 운동이 되는지 관찰한다. 경사면에서의 운동을 관찰하여 가속도가 일정한 운동이 되는지 검토한다. 이 과정을 통해 마찰력의 효과를 분석하여 뉴턴의 운동법칙이 적용되는지 확인한다

<중 략>

질문 1. 가속도 그래프에서 관찰할 수 있는 등가속도 운동의 가속도는 의미 있는 결과인가? 그 이유는 무엇인가?
-> 의미가 있다. 등가속도 운동을 관찰할 수 있는 부분은 수레가 일정한 운동마찰력으로 인해서 생기는 힘에 대한 등가속도 값이기 때문에 이 값을 이용해서 우리는 마찰계수를 구해볼 수 있던 것이다.

질문 2. 손으로 밀어줄 때와 끝막이에서 반발할 때의 최대가속도는 중력가속도와 비교하면 몇%나 되는가?
-> 위에서 분석한 최대가속도와 중력가속도의 비율에 따르면 손으로 밀어줄 때의 가속도 비율은 28.57%, 끝막이에서 반발할 때의 비율은 42.86%가 나왔다.

질문 3. 마찰력의 중력에 대한 비는 몇%나 되는가? 이로부터 바퀴 달린 수레의 구름마찰력이 미끄럼 마찰에 비해 현저하게 작아짐을 확인할 수 있을까?
-> 마찰력은 (마찰계수 X 수직항력)으로 표현할 수 있고 실험 1에선 평면에서 측정했기 때문에 수직항력은 곧 중력이다. 그러므로 우리는 마찰력의 중력에 대한 비는 마찰계수라는 것을 알 수 있고 데이터 분석에서 구한 마찰계수의 값에 따라 비율이 0.38%가 나온다. 우리가 구한 마찰계수를 보면 강철 혹은 알루미늄이 재질일 것으로 추측되는 수레의 바퀴와 트렉받침 사이의 운동마찰계수는 0.57 혹은 0.47로 알려저 있는데 이러한 운동마찰, 즉 미끄럼 마찰값에 비해 실제 마찰값은 0.0038로 측정되었는데 우리는 여기서 바퀴의 구름마찰력이 현저하게 작기 때문에 실제 마찰값이 매우 작게 측정된 것으로 추측할 수 있다.

참고자료

· 물리학실험 제12판/아주대학교 출판부/2018.05/p.35~p.48
· 대학물리학 I 제 9판 Raymond A. Serway, John W. Jewett/ p.104~p.108