물리학실험1 A+ 실험4. 등가속도 운동과 마찰력

소개

물리학실험1 - 전체 2등으로 A+ 받았습니다.
모든 결과보고서 19-20점입니다.

목차

[1] 측정

[2] 데이터 분석

[3] 결과 및 토의
1. 질문에 대한 토의
2. 실험과정 및 결과에 대한 토의

본문내용

질문 1. 가속도 그래프에서 관찰할 수 있는 등가속도 운동의 가속도는 의미 있는 결과인가? 그 이유는 무엇인가?
의미가 있는 결과이다. 수레바퀴와 레일 사이에서 미세한 마찰력이 작용하고 있음을 입증하는 결과이기 때문이다. 마찰력에 의한 가속도는 어느 한 방향으로만 작용하지 않고 항상 수레의 운동 반대 방향으로 작용한다는 사실도 알 수 있다.

질문 2. 손으로 밀어줄 때와 끝막이에서 반발할 때의 최대가속도는 중력가속도와 비교하면 몇 %나 되는가?

손으로 밀어줄 때: { 최대가속도} over {중력가속도 } ={1.3} over {9.8} TIMES 100%`=13.3`%
끝막이에서 반발할 때: { 최대가속도} over {중력가속도 } ={-2.1} over {9.8} TIMES 100%`=-21.4%

질문 3. 마찰력의 중력에 대한 비는 몇 %나 되는가? 이로부터 바퀴 달린 수레의 구름마찰력이 미끄럼마찰에 비해 현저하게 작아짐을 어떻게 비교할 수 있을까? 부록의 마찰계수 표를 참조한다. (참고 : f/mg`=` mu _{k} mg/mg`=` mu _{k})
마찰력 f{ } LSUP {(1) } 은 0.491` TIMES ` {LEFT |0.025+0.02 RIGHT |} over {2} `=`0.011N 이고, 중력은 이다.
따라서 마찰력의 중력에 대한 비는 {0.011} over {4.812}times100%=0.229%이다.
구름마찰력은 수레가 굴러가며 생기는 마찰력이므로 운동마찰계수가 적용된다. 참고를 통해 마찰력의 중력에 대한 비는 운동마찰계수이며 실험1에서는 그 값이 0.00229임을 알았다. 미끄럼 마찰은 바퀴가 정지한 채 트랙 표면을 미끄러져 가는 동안 작용하는 마찰이다. 미끄럼 마찰은 바퀴가 구르지 않는 상태에서 이동까지 하고 있기 때문에 정지마찰과 운동마찰이 모두 포함되는 마찰이다.

참고자료

· 물리학실험 제12판 / 김기홍 외 14 / 아주대학교 출판부 / p35-47, p261
· scienceall.com / 과학백과사전 – 미끄럼 마찰 (sliding friction)
· scienceall.com / 과학백과사전 – 굴림마찰 (rolling friction)