[일반물리학실험Ⅰ] 7장. 힘과 일 (결과레포트)

소개글

[일반물리학실험Ⅰ] 7장. 힘과 일 (결과레포트) 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험 목적

2.실험 원리

3.실험 기구 및 재료

4.실험 방법

5.측정값

6.실험 결과

7.질문 및 토의

8.결론 및 검토

※참고문헌 및 출처

본문내용

+Mg(N)이 커질수록 미끄럼 마찰력도 커짐을 알 수 있었다. 또한 미끄럼 마찰력의 값은 접촉 면적에 의존하지 않고(실험A-실험B) 물질의 무게에 따라 그 크기가 달라짐을 알 수 있다(실험A-실험C).
실험3은 지렛대를 이용한 실험으로 힘과 이동거리의 관계, 그리고 에너지 보존법칙이 성립함을 알아보는 실험이다. 측정값을 통해, 지렛대를 이용한 물체의 이동은 지렛대를 이용하지 않을 때 보다 상대적으로 이동거리가 길어지지만 힘의 크기가 작아졌음을 알 수 있다.
이는 지렛대를 이용하면 같의 양의 일을 비교적 손쉽게 할 수 있음을 의미한다. 또한 에너지가 보존된다는 것을 알 수 있다.
실험4는 경사면을 이용하여 힘과 일의 관계를 알아보는 실험이다. 실험3에서 이용한 지렛대 대신에 경사면을 이용한 실험이라고 볼 수 있다. 측정값을 통해 경사면 역시 상대적으로 긴 이동거리가 필요하지만 적은 힘으로 같은 양의 일을 할 수 있음을 알 수 있다.
4. 결론 및 검토
이번 실험으로 경사각의 변화에 따른 힘과 일, 표면적경사각 등의 변화에 따른 마찰력의 변화 등을 직접 실험해 봄으로써 이때까지 수식적으로 배워왔던 내용들을 확인해 볼 수 있었다. 마찰력에 영향을 미치는 것들에 대해서 알 수 있었고 경사면에서의 힘의 작용, 일에 대해서도 알아 볼 수 있었다.
첫 번째 실험이었던 경사면 실험에서는 우선 X방향으로의 힘은 거의 일치 했으나 Y방향으로의 힘은 오차가 많이 나타났다. 이런 오차가 난 원인으로는 실험 장치를 설치과정에서 오류가 있었던 것 같다. 특히 경사면을 기울여 가는 각도가 커짐에 따라 실이 평행을 이루지 못하고 자꾸만 기울어져서 제대로 된 측정값을 얻기가 매우 어려웠다. 아마 이 과정에서 오차가 발생했으리라 생각한다.
두 번째 실험이었던 미끄럼 마찰력의 실험에서는 먼저 면적에 대한 마찰력의 차이를 측정하였는데, 원래 지금까지 알아왔던 ‘면적은 마찰력에 영향을 주지 않는다.’는 이론에 대해 좀 큰 오차가 생겼다. 위의 실험 결과에도 있듯이 마찰력의 크기는 면의 넓이와 상관이 없다고 배웠지만 막상 실험을 해보니 A와 B,C의 마찰력 값이 서로 같지가 않았다. 또한 ‘일정한 속력으로 움직이기에 충분한 추의 무게’란 부분에서 일정한 속력으로 움직인다는 것은 추상적인 값이라서 측정할 때 이 물체가 등속으로 움직이는 것인지 어림짐작으로 판단했으므로 이런 오류를 발생하게 된 것 같다.
세 번째 실험이었던 지렛대 실험에서는, 물체의 이동한 거리를 펜으로 점을 찍어가며 거리를 측정하였는데 이 과정에서 큰 오차가 발생할 가능성이 있다.
네 번째 실험이었던 경사면 실험에서는, 실험방법에 ‘용수철 저울의 눈금의 변화가 거의 없을 정도로 아주 천천히 올려야 한다’는 전제조건을 만족하기가 불가능에 가깝다고 볼 수 있다. 설령 용수철 저울을 아주 천천히 올린다고 하더라고 용수철의 관성 때문에 이론값과 다르게 실제로 움직이는 거리가 차이를 보일 것이다.
5. 참고문헌 및 출처
「일반 물리학 실험」, 부산대학교 물리학 교재편찬위원회 7장. 힘과 일 p.81-96

키워드

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