부산대학교 일반물리학실험1 힘과 가속도 보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고 문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
변화에 대한 수레의 가속도를 측정하여 등가속도 운동을 이해한다. 힘의 크기와 수레의 일정한 크기의 중력을 수레에 가하여 시간에 대한 수레의 속도 변화를 측정하고 힘의 크기 가속도, 질량의 관계를 구해 Newton의 제2법칙을 이해한다.

2. 실험 원리
한 입자의 운동량의 변화는 다른 입자와의 상호 작용에서 나타나는데, 이 상호 작용은 힘이라는 개념으로 표현한다. Newton의 제2법칙으로부터 힘 는

< 식 1 >

으로 나타내고 이 관계식은 “한 입자의 운동량은 시간 변화율은 입자에 가해진 힘과 같다.”는 것을 나타낸다. 위의 운동량의 정의로부터 < 식 1 >은

< 식 2 >

로 쓸 수 있고, 질량이 일정한 경우에는

< 식 3 >

또는

< 식 4 >

가 된다.
< 식 4 >에서 힘이 일정하면 가속도 또한 일정하고 가속도의 방향은 힘의 방향과 같은 방향임을 알 수 있다.
x방향의 일차원 등가속도 직선 운동인 경우 초기 시간이 이고 초기 속도를 라고 하면

< 식 5 >

< 식 6 >

이다. < 식 5 >, < 식 6 >을 정리하면

< 식 7 >

라는 식을 얻을 수 있다.

실험 중 수레와 트랙 사이에 마찰력이 발생할 수 있는데, 물체가 주위와의 상호 작용하기 때문에 운동하는데 받는 저항을 마찰력이라고 한다.

정지하고 있는 물체에 대한 마찰력은 정지 마찰력이라고 하며 접촉하고 있는 두 물체 사이의 정지 마찰력의 크기는 다음과 같다.

참고 자료

일반물리학실험, 제4판, 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2017, p. 11~22(표준오차), 49~57(힘과 가속도)
최신대학물리학1, 제5판, 대학물리학교편찬위원회, 북스힐, 2014, p.127~130(마찰력)