[일반물리] 운동마찰

목차

1.실험목적

2.기본배경

3.실험방법

4.실험결과

5.실험결과분석

6.고찰및토의

7.문제풀이

본문내용

커질수록 운동마찰계수는 작아졌고 나무블럭의 질량이 커지면 운동마찰계수 또한 커지는 것을 볼 수 있었다. 이 부분을 우리조가 실험을 잘못해서인지 아니면 내가 생각하는게 틀려서인지 의문이 들었다.
또 인터넷이나 전문서적 같은 경우 운동마찰계수와 면적은 차이가 없다고 한다. 하지만 일상생활에서 마찰력이 면적에 관련된 경우를 찾아볼 수 있었다. 광폭타이어는 면적과 마찰력이 무관하지 않은 사례 중의 하나이다. 광폭타이어도 마찰 계수가 달라지는 현상으로 인하여 면적이 클수록 마찰력이 커진다. 타이어의 폭이 넓으므로 받는 압력이 작고, 마찰력에 의해 고무가 녹는 현상이 줄어든다. 고무가 녹는 현상이 줄면, 마찰 계수가 줄어드는 현상 역시 줄일 수가 있다. 또한 자동차 레이싱에서 사용되는 타이어는 홈이 없는 타이어를 사용한다. 폭과 상관없이 마찰력은 일반 타이어와 같지만, 폭이 넓으면 압력이 낮아 온도가 덜 상승하여 고무로 이루어진 타이어가 덜 녹기 때문이다. 고무가 녹는 현상이 줄면, 마찰 계수가 줄어드는 현상 역시 줄일 수가 있습니다. 그러한 이유로 레이싱에서는 홈이 없는 광폭타이어를 사용한다. 이런 일반적 현상에서 보았듯이 비록 이론적으로서는 운동마찰계수에 면적이 영향을 미치지 않는다고 하지만 나는 무조건 그게 맞다고는 생각하지 않는다.
질문
1. 운동마찰 계수는 블록의 질량에 따라 어떻게 변화하는가?
운동마찰 계수는 상수로서 물체의 재질에 의해 정해지는 값이다.
걸려있는 추를 증가시키면(블록위에 올라가는 추의 질량이 작을수록)
나무토막의 가속도가 올라간다. 그렇다고 해서 물체의 재질이 바뀌는 건 아니므로
운동마찰 계수는 변화가 없다.
2. 운동마찰 계수는 블록과 수평의 표면 사이에서 접촉하는 면적에 따라
어떻게 변화하는가?
운동마찰 계수와 블록과 수평의 표면 사이에서 접촉하는 면적은
서로 영향을 끼치지 않는다. 운동마찰 계수는 변화가 없다. 하지만
위의 실험에서 가장 크고 부드러운 면과 가장 작고 부드러운 면의
운동마찰 계수의 차이는 조금 있었다.(실험오차라고 생각)
3. 운동마찰 계수는 블록과 수평의 표면 사이에서 물질의 타입에 따라 어떻게 변화하는가?
물질이 거칠수록 가속도는 느려지고 운동 마찰력이 커진다.
운동 마찰력이 커지므로 운동마찰 계수도 커져야 한다.
4. 당신이 다른 타입의 물질을 사용했을 때, 운동마찰 계수는 블록과 수평의 표면 사이에서 접촉하는 면적에 따라 어떻게 변화하는가?
이 문제에 대해 예를 들면 가장 크고 거친 면과 가장 작고 부드러운 면을
비교할 수 있다. 운동마찰 계수는 표면의 거칠기와만 관계가 있기 때문에 가장 크고 부드러운 면과 가장 크고 거친 면을 비교 했을 때와 같게 나온다.
=> 운동마찰 계수는 블록과 수평의 표면 사이에서 접촉하는 면적에 따라 변화하지 않는다.
5. 매달린 질량의 차이로 인한 속력의 변화에 따라 운동마찰 계수는 어떻게 변화하는가?
가속도는 총 걸려 있는 질량이 클수록 크게 나온다. 하지만 운동마찰 계수는 표면의 거칠기와만 관계가 있기 때문에 속력의 변화와 운동마찰 계수는 서로 영향을 끼치지 않아서 운동마찰 계수는 아무런 변화가 없다.
6. 운동 마찰 계수와 질량, 표면적, 물체의 속도와의 관계는 어떠한가?
운동 마찰 계수는 표면의 거칠기와만 관련이 있다.
질량, 표면적, 물체의 속도와는 서로 아무런 영향을 끼치지 않는다.
7. 블록의 질량이 증가할 때, 운동마찰력은 증가하는가? 왜 그러한가?
운동마찰력 = μk X N (μk=운동마찰계수, N=수직항력)이다.
N= Mg (M=블록의질량)이므로 M과 N은 비례한다. N과 운동마찰력은 비례한다.
=> 블록의 질량이 증가할 때, 운동마찰력은 증가한다.

키워드

운동 마찰 계수,   운동마찰,   운동마찰력,   마찰 계수 계산