실험] 등가속도 운동, 마찰력 결과보고서

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본문내용

그러므로 데이터의 점들을 직선으로 놓고 생각해도 된다.
질문 6. 실험 1과 2에서 구한 마찰계수 과를 비교하면 어떤 평가가 가능한가?
실험 1에서 구한 마찰계수는 0.008796이고 실험2에서 구한 마찰계수 는 0.004117이다. 이것으로 경사면에서의 마찰력은 수평면에서보다 작아진다. 이것은 수직항력이 달라지기 때문이다.
질문 7. (,),(,)와 (,)(,)로부터 계산한 평균 가속도는 는 선형회귀법으로 구한 기울기와 같다고 할 수 있는가? 어떤 값이 더 정밀한가?
평균 가속도와 기울기 의 오차는 11%정도가 나고 있다. 그러므로 어느 정도 오차가 나고 있다고 본다. 평균가속도 는 처음과 끝만을 이용하여 계산했기 때문에 보다 부정확한 값이다.
질문 8.와 을 비교할 때 얼마나 성공적인가?의 식에서 를 상수로 인정하는 근사법에 대해 어떤 평가를 하겠는가?
상대오차는 로 어느정도 큰 차이 없는 값이 정해졌다 근사값과 측정값의 차이에선,으로 어느정도 괜찮은 값이 측정되었다고 볼 수 있다.
질문 9.실험 3에서의 마찰력 효과를 중력의 효과와 비교하여 해석하여라.
마찰력은 힘을 받고 있는 방향과 반대되어 나타나는 힘이다. 그러므로 진행방향과 반대되는 힘이라고 할 수 있다. 중력의 효과는 경사면의 가속도에 관련되어 있다. 그러므로 진행방향과 일치하는 힘이다. 즉, 마찰력효과는 중력효과를 상쇄시키게 된다.
2. 실험과정 및 결과에 대한 토의
이번 실험은 마찰력과 등가속도 운동에 대한 이해를 바탕으로 진행되었다. 첫 번째 실험은 수평면에서 직접 미는 힘과 반발할 때의 가속도를 측정하여 마찰력을 구하는 실험이었고, 두 번째 실험은 경사를 만들고 힘을 주었을 때 변하는 가속도를 바탕으로 마찰계수를 구하는 시험이다. 세 번째 실험은 경사 위에서 처음속도가 0인 수레를 이용하여 가속도를 구해야 하는 실험이다.
첫 번째 실험에서는 수평면에서 실험자가 미는 힘이 가속도에 영향을 미치기 때문에 그것에 따라 실험값이 변하게 된다. 하지만 마찰력을 이용하여 마찰계수를 구할 때는 여러 값이 상호 작용하기 때문에 거의 일정한 값을 갖게 된다. 세 번째 실험에서는 앞의 두 실험의 값을 이용하여 값을 측정하게 되는데 이 때 오차의 전파가 일어난다. 손으로 밀어줄 때의 최대가속도의 크기는 중력에 의해 내려올 때의 최대가속도의 크기보다 작은데 이는 힘이 아래쪽으로 계속 작용하기 때문이다. 두 번째 실험에서는 경사에 의하여 수직항력이 중력이 하는 힘과 달라진다. 또한 여기서의 마찰계수를 구하는 식도 처음 가속도와 나중가속도에 관계없이 거의 일정한 값을 같게 될 것이다. 이 실험에서 경사는 작지만 세 번째 실험에서는 처음에 힘을 가하지 않고 오로지 중력에 의해 수레를 이동시키는 실험이다. 이 실험은 외력이 없는 상태에서 중력이 한 힘과 마찰력이 한 힘을 비교할 수 있다. 이 실험은 컴퓨터와 기기를 사용했기에 계기오차가 날 수 있다. 실험자가 주는 힘에 의해 물체가 이동하는 속도에 따라서도 오차가 생길 수 있다.
４）참고문헌
대학물리학 10판 (p.39~51)

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