[물리학실험] 힘과 가속도

목차

주제 : 힘과 가속도


● 실험 방법
실험 1. 일정한 힘에 의한 수레의 운동
실험 2. 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
실험 3. 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정

● 측정값
실험 1. 일정한 힘에 의한 수레의 운동
실험 2. 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
실험 3. 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정

● 실험 결과
실험 1. 일정한 힘에 의한 수레의 운동
실험 2. 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
실험 3. 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정

● 질문 및 토의

● 결론 및 검토

● 참고문헌

본문내용

s
609.5
30.5
30
0.033s
0.055s
0.022s
36.4cm/s
55.0cm/s
851.3
42.6
40
0.027s
0.047s
0.020s
44.4cm/s
60.5cm/s
842.5
42.1
50
0.026s
0.044s
0.018s
46.2cm/s
67.2cm/s
1194.3
59.7
60
0.025s
0.041s
0.016s
48.0cm/s
75.6cm/s
1707.6
85.4
실험 3. 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정
수레의 질량 = 458.8g
추걸이의 질량 = 5.7g
=12mm=12.1mm=120.1cm
포토게이트 사이의 거리 : = 20cm
0
0.038s
0.064s
0.026s
31.6cm/s
46.5cm/s
584.2
29.2
500
0.053s
0.089s
0.036s
22.6cm/s
33.6cm/s
308.5
15.4
1000
0.065s
0.101s
0.036s
18.5cm/s
33.6cm/s
394.4
19.7
● 실험 결과
실험 1. 일정한 힘에 의한 수레의 운동
10cm
0.279s
8.2cm/s
2.88
20cm
0.479s
15.8cm/s
6.10
30cm
0.656s
21.8cm/s
9.10
40cm
0.804s
26.8cm/s
11.87
50cm
0.952s
32.9cm/s
15.54
그래프의 기울기 → 가속도를 구한다. 가속도= 31.093
그래프의 기울기 → 가속도를 구한다. 가속도=31.093
실험 2. 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
F(=mg)
0.196N
30.5
0.294N
42.6
0.392N
42.1
0.490N
59.7
0.588N
85.4
F는 추걸이를 포함하지 않은 추만의 질량으로 계산하였고, g=9.8임을 밝힘.
실험 3. 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정
458.8g
29.2
958.8g
15.4
1458.8g
19.7
● 질문 및 토의
(1) 수레의 운동을 방해하는 원인을 나열해 보자.
→ 수레와 트랙 사이의 마찰력, 도르레와 실 사이의 마찰력, 도르레 내부의 마찰력, 추와 공기사이의 저항력
(2) 측정결과를 사용하여 마찰력을 구할 수 있는가?
→ .이상적인 마찰력은 구할 수 있겠으나 실제적인 마찰력은 위에서 나열한 수레의 운동을 방해하는 원인으로 인해 구할 수 없다.
(3) 실험에서 발생하는 마찰력을 측정하는 방법들을 생각해보자.
→ 수레와 트랙 사이의 마찰력이라면 가능하다.
수레의 알짜힘 = 추에 작용하는 중력-마찰력임을 이용하면 이다. 그러나 도르레와 실 사이의 마찰력, 도르레 내부의 마찰력, 추와 공기사이의 저항력은 측정하는 방법은 모르겠다...
● 결론 및 검토
힘과 가속도(2)에서는 크게 3가지 실험을 했다.
첫째, 일정한 힘에 의한 수레의 운동
둘째, 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정
셋째, 물체의 질량 변화에 대한 가속도 측정
3가지 실험 모두 간단하지만은 않은 실험이었다.
포토게이트 계시기를 이용한 시간측정은 지금까지 한 어떤 다른 실험보다도 정밀하고 재미있었다. 하지만 여전히 오차는 발생하였는데, 그 원인은 평평하지 못한 트랙, 수레와 트랙 사이의 마찰력, 도르레와 실 사이의 마찰력, 도르레 내부의 마찰력, 추와 공기사이의 저항력, 그리고 수레를 놓을 때 생긴 내 손과의 마찰 일 것이다. 이러한 오차를 줄이기 위해서는 트랙의 경사를 가능한 적게하고, 트랙위의 이물질 제거, 기구를 이용한 수레 출발법 등이 있다.
이번 실험을 통해 막연히 라고 알고 있었던 힘과 가속도의 관계에 대해 알 수 있었다.
● 참고문헌
일반물리학실험 홈페이지 http://glab.phys.pusan.ac.kr
할리데이 일반물리학 9판.
억울해 억울해ㅜㅜ

키워드

물리학실험,   힘,   가속도,   수레운동,   가속도 측정