[일반물리학실험] 실험 제목 : 마찰계수 측정실험 결과보고서

소개글

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목차

Ⅰ. 서론
1. 실험 목적
2. 실험 이론
Ⅱ. 본론
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 생각해보기
6. 관찰 및 결과
7. 분석 및 토의
Ⅲ. 결론
Ⅳ. 참고문헌

본문내용

알 수 있다.
[질문 3] 운동 마찰 계수는 접촉면의 재질에 따라 어떻게 변하는가?
실험 A, D, E를 통해 코르크의 운동마찰계수(0.353)가 가장 크고 펠트(0.331)가 두 번째로 크고 플라스틱(0.217)의 운동 마찰 계수가 가장 작다는 것을 알 수 있다.
[질문 4] 운동 마찰 계수는 상대 속도에 따라 어떻게 변하는가?
실험 A, F, G를 통해서 운동마찰 계수가 각각 0.217, 0.221, 0.203로 비슷한 것을 통해 운동 마찰 계수와 상대속도의 변화와는 관련이 없다는 것을 알 수 있다.
[질문 5] 운동 마찰 계수와 질량, 접촉면의 단면적, 상대 속도의 관계는 어떻게 되는가?
운동 마찰 계수와 질량, 접촉면의 단면적, 상대속도와는 무관하다는 것을 질문 1,2,4에 의해 알 수 있다.
[질문 6] 물체의 질량이 증가하면 운동 마찰력도 증가하는가? 이유는 무엇인가?
물체의 질량이 증가하면 운동 마찰력도 증가한다. 왜냐하면 인데 은 물체의 질량에 비례하기 때문이다.
(2) 물체와 바닥 면 사이의 마찰계수 (실험 2)
(정지마찰계수와 운동마찰계수는 상수이므로 단위가 없다.)
물체 표면의 재질
정지마찰계수
운동마찰계수
펠트
0.463
0.304
코르크
0.782
0.414
[질문 7] 마찰력과 수직 항력의 그래프에서 기울기와 수직 절편의 물리적인 의미는
무엇인가?
이고 수직항력은 이므로 마찰력과 수직항력의 그래프에서의 기울기는 마찰계수임을 알 수 있다. 또한 정지해있는 경우 수직절편은 최대정지마찰력을 의미하고 등속 운동하는 경우 수직절편은 운동 마찰력을 의미한다.
[질문 8] 수직 항력은 정지마찰계수와 운동마찰계수에 영향을 미치는가?
수직 항력은 정지 마찰 계수와 운동마찰계수에 영향을 미치지 않는다. ㄹㄹㄹㄹ수직항력은 질량에 비례하는데 질량은 정치마찰계수, 운동마찰계수와 관련이 없기 때문이다.
[질문 9] 실험에서 사용한 세 개의 재질 중 마찰계수가 큰 순서로 나열하라. 마찰계수가
큰 표면과 작은 표면은 물리적으로 어떻게 다른가?
실험 1에서도 알 수 있듯이 코르크, 펠트, 플라스틱 순이다. 마찰계수가 큰 표면은 마찰 계수가 작은 표면보다 거칠다.
[질문 10] 정지마찰계수와 운동마찰계수의 크기 사이에는 어떤 패턴이 있는가?
실험 2에서 알 수 있듯이 펠트의 정지마찰계수는 0.463이고 운동마찰계수는 0.304이다. 또한 코르크의 정지마찰계수는 0.782이고 운동마찰계수는 0.414
이다. 두 재질 모두 정지마찰계수보다 운동마찰계수가 더 작다는 것을 알 수 있다.
[질문 11] (1)과 (2)의 운동마찰계수가 다르다면 그 이유는 무엇인가?
원래는 이론상 (1)과 (2)의 운동마찰계수가 동일하게 나와야 하지만 동일한 재질임 에도 불구하고 운동마찰계수가 다르게 나온 이유는 실험상의 오차가 발생했기 때문이다. 오차가 발생한 이유는 실험2를 진행할 때 사람의 힘으로 일정한 외력을 가하려고 했기 때문에 정밀도가 떨어졌기 때문이다. 또한 질량통을 놓을 때 놓기만 하고 외력을 가하면 안되는데 실험자가 자신도 모르게 외력을 가했을 수도 있기 때문이다.
Ⅲ. 결론
실험1과 2를 통해서 서로 접촉하고 있는 물체들 즉, 바닥과 코르크, 바닥과 펠트, 바닥과 플라스틱사이의 마찰력을 측정하였다. 먼저 정지마찰력은 외력에 대항하여 물체를 계속 움직이지 않도록 하는 마찰력을 말한다. 또한 최대정지마찰력이 되기 전까지는 외력에 비례하여 정지마찰력이 증가한다는 것을 실험2를 통해 알 수 있었다.
코르크의 최대정지마찰력은 7.75N이고 펠트의 최대정지마찰력은 4.58N임을 측정하 였다.
운동 마찰력은 면B상에서 움직이고 있는 물체A가 속도에 반대되는 방향으로 받는 마찰력을 말한다. 실험2의 A와 B의 비교에서 알 수 있듯이 물체의 질량이 2배가 되어도 오차를 감안하면 운동마찰계수가 각각 0.217과 0.187로 거의 비슷하다는 것을 알 수 있다. 실험 2의 B와 C를 비교해본다면 접촉면의 단면적이 2배가 되어도 운동마찰계 수가 각각 0.187, 0.189로 거의 변화가 없다. 마지막으로 실험2의 A, F, G에서 상대속도 의 변화, 즉 당기는 힘의 변화에도 운동마찰계수는 각각 0.217, 0.221, 0.203이므로 오차를 감안하면 운동마찰계수가 비슷하다는 결과를 얻을 수 있다. 이처럼 운동마찰계수 는 물체의 질량의 변화, 접촉면의 단면적의 변화, 상대속도의 변화와 관계없이 거의 비슷하다는 것을 알 수 있다.
이 실험을 통해 코르크, 펠트, 플라스틱순으로 운동마찰계수가 크다는 결과를 얻었고 물리적으로 운동마찰계수가 크면 더 거친 느낌이 난다는 결론을 얻었다.
또한 펠트와 코르크를 예로 들면 펠트의 정지마찰계수는 0.463, 운동마찰계수는 0.304이고 코르크의 정지마찰계수는 0.782, 운동마찰계수는 0.414이다. 이를 통해 정 지마찰계수보다 운동마찰계수가 더 작다는 것을 알 수 있다. 또한 실험1과 실험2의 운동마찰계수는 이론상으로 동일하게 나와야하지만 오차가 발생한 이유는 질량통을 끌 때 사람이 일정한 외력을 가하려고 하였기 때문에 정밀하게 힘이 가해지지 못했고 질량통을 놓을 때 놓기만 하고 외력을 가하면 안되는데 실험자가 자신도 모르게 외력을 가했을 수도 있기 때문이다
Ⅳ. 참고문헌
대학 물리학 실험 (북스힐 김창배 외 8명, p 53-p 69 )
마찰 계수 측정 실험(https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&id=DFA1D858E88FA7B26D68803F0E7D0CBCDFD6D7A0&thid=OIP.Y0_0iZLjawXsIn69DYMhfgAAAA&mediaurl=http%3A%2F%2Fpostfiles2.naver.net%2F20120513_145%2Fjoungchanmin_1336895298894N3vXI_PNG%2Fnoname01.png%3Ftype%3Dw2&exph=153&expw=303&q=%eb%a7%88%ec%b0%b0%ea%b3%84%ec%88%98%ec%b8%a1%ec%a0%95%ec%8b%a4%ed%97%98&selectedindex=2&ajaxhist=0&vt=0&eim=1,6)

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일반물리학실험,   마찰계수,   측정실험,   결과보고서