과학 실험 보고서

목차

실험 Ⅰ. 수평잡기
1. 실험 내용
2. 실험 분석
3. 심화 학습
4. 반성 및 제언
실험 Ⅱ. 힘과 연모
1. 실험 내용
2. 실험 분석
3. 반성 및 제언

본문내용

과 같음을 알 수 있고, 또 이식을 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Ft = mv'-mv
( 충격량 ) = ( 운동량의 변화량 )
⑤ 일의 원리
- 기계나 연모를 이용하면 힘의 이득은 있으나 일의 이득은 없다는 것이 일의 원리이다. 예를 들어 지레나 움직 도르래, 빗면을 이용하면 힘은 적게 드나 일의 양은 항상 일정한 것이다.
4. 반성 및 제언
무거운 물체를 잴 때 클립에 의존하여서 개수가 부족하기도 했었다. 특히 돌멩이 같은 경우엔 추와 클립을 동시에 사용해야 했었다. 하지만 정확한 무게는 잴 수가 없었다. 대충 수평이 비슷해지면 그만 둬야했던 것이 아쉽다. 이번 실험을 통해 비록 약간의 오차는 있었지만 이 정도의 실험기구를 가지고 힘의 관계를 이해할 수 있었다는데 큰 보람을 느꼈다. 또한 실험이 쉬워서 좋았다. 쉬우니까 실험이 즐겁고 재밌었다. 이론 역시 쉽게 이해 될 수 있었다. 초등학교 저학년에서도 충분히 해볼 수 있는 실험 같다. 일상 생활에서 시소 놀이를 하며 모멘트의 원리를 도입해도 좋을 것 같다. 실험을 통해 원인을 생각해보고 과정을 거쳤기 때문에 모멘트의 원리가 더 빨리 쉽게 이해되었던 것 같다. 현장에서도 실험실습을 통한 교육이 필요함을 다시 한번 느끼게 되었다. 이렇게 쉬운 실험을 통해서 어렵게만 느껴지는 원리를 알아볼 수 있어서 좋았다.
실험 Ⅱ. 힘과 연모
용수철이 늘어난 길이로 무게를 비교할 수 있다.
물체에 작용하는 두 힘의 크기와 물체의 운동에 대하여 설명할 수 있다.
지레, 도르래, 빗면을 사용할 때 편리한 점을 말할 수 있고, 바르게 사용하는 태도를 갖는다.
1. 실험 내용
◎ 도르래에 물건 매달기
① 용수철에 직접 추를 걸면서 용수철의 길이를 재어본다.
② 고정도르래를 사용하여 추를 들 때의 용수철의 길이를 재어본다.
①과 ②의 결과를 비교하여 보면 어떠한가?
③ 움직 도르래를 사용하여 추를 들 때의 용수철의 길이를 재어 본다.
추를 직접 들 때와 고정 도르래를 사용하여 들 때의 힘의 크기를 비교하여 보자.
④ 고정도르래와 움직 도르래의 편리한 점과 이용되는 곳을 알아보자.
※ 유의 사항
① 용수철의 종류에 따라 추의 종류를 선택하여야 한다. 잘 늘어나는 용수철에는 가벼운 추를 써서 수를 늘여도 용수철이 쉽게 탄성 한계를 넘지 않도록 한다.
② 용수철의 선택에 유의하여야 한다.
③ 측정의 정확도와 신뢰도를 높이기 위한 배려가 있어야 한다.
④ 고무줄을 당기기 전 고무줄을 쥔 점으로부터 수레까지의 길이를 같게 하여야한다.
⑤ 수레의 앞, 뒤에 고무줄을 매는 위치와 고무줄을 당기는 방향이 일직선상이라야 한다.
⑥ 움직 도르래는 무게가 가벼운 것이 좋다. 물체 무게의 1/2의 힘으로 들 수 있다함은 도르래의 무게를 무시했을 때 한한다.
2. 실험 분석
실험 결과 분석
추의 수
1개
2개
3개
4개
5개
추를 직접 들 때
5.1cm
10.2cm
15.3cm
20.4cm
25.5cm
고정도르래를 사용할 때
5.1cm
10.2cm
15.3cm
20.4cm
25.5cm
움직도르래를 사용할 때
4.9cm
6.6cm
9.3cm
11.9cm
14.4cm
②의 질문 : 용수철에 직접 잴 때와 고정도르래를 사용하여 잴 때의 결과가 동일하였다.
③ : 움직 도르래를 사용하여 잴 때, 고정 도르래를 사용할 때 보다 늘어나는 길이가 1/2로 줄어듦을 알 수 있었다.
④ : 고정 도르래는 힘의 이득은 없으나 물체의 운동방향을 바꾸어 주므로 국기게양대나 우물에서 두레박으로 물을 풀 때 사용하고 있다. 움직 도르래는 거리는 2배로 늘어나지만 힘이 1/2로 줄어들어 무거운 물체를 들어올리는 크레인에 사용되고 있다.
물음 분석
① 용수철 저울은 용수철의 어떤 성질을 이용한 것인가?
- 늘어났다가 원래 상태로 되돌아가려는 탄성력을 이용한 것이다.
② 물체에 작용하는 두 힘의 크기가 같을 때, 물체는 어떻게 운동하는가?
- 서로 반대 방향에서 두 힘이 작용 할 때에는 움직이지 않고, 같은 방향으로 작용할 때에는 힘이 작용하는 방향으로 움직인다.
③ 같은 길이의 지레를 사용하여 물체를 들어 올릴 때, 드는 힘을 적게 하려면 어떻게 해야 하는가?
- 받힘점을 작용점 쪽으로 가까이 붙여서 힘을 줄 경우 힘이 적게 든다.
④ 고정 도르래와 움직 도르래의 특징과 이로운 점을 써보자.
- 고정 도르래 : 고정 도르래는 말 그대로 도르래가 고정되어 있다. 고정 도르래를 사용하면 힘의 이득은 없으나 운동하는 방향을 바꿔 줄 수 있다.
- 움직 도르래 : 움직 도르래는 역시 말 그대로 도르래가 고정되어 있지 않고, 움직인다. 그리고 힘을 1/2로 줄일 수 있는 장점이 있으나, 대신 거리가 2배로 늘어나는 단점이 있다.
⑤ 빗면을 이용한다면 힘이 적게 드는 까닭을 알아보고, 우리 생활에 어떻게 이용되고 있는지 써보자.
- 빗면을 이용하면 거리가 길어지는 대신 힘의 크기가 분산되어 힘이 그냥 수직으로 들 때 보다 줄어들게 된다. 빗면은 나사못이나 산의 도로, 차에 짐을 실을 때 등에 활용되고 있다.
⑥ 나사못은 어떤 원리를 이용한 것인가?
- 빗면의 원리를 이용한 것이다.
⑦ 산을 올라갈 때 직선으로 올라가지 않고 꼬불꼬불 올라가는 이유는 무엇인가?
- 산을 수직으로 올라가는 것보다 거리는 길어지지만 빗면의 원리를 이용하여 힘이 그보다는 덜 들기 때문에 그렇게 올라가는 것이다.
오차 요인
- 용수철이 늘어난 길이를 정확히 재고 읽어내는데 약간의 오차가 발생하였다.
3. 반성 및 제언
- 용수철이 두 개가 준비 되어있었는데 우리는 실수로 그냥 추를 들어올릴 때와 도르래를 사용할 때에 다른 것을 사용하여 결과가 잘못 나왔었다. 또한 용수철의 탄성이 좋아서 10g이나 20g짜리 추로는 길이변화가 거의 없어서 50g 짜리로 했더니 거의 바닥에 달 정도였다. 용수철의 탄성이 조금은 적은 것으로 교체해줬으면 좋겠다. 대체로 이번 실험도 오차도 적었고 실험 결과도 순조롭게 나와서 좋았다. 다행히 실험도구도 파손된 것이 없었다. 우리 조는 7명이나 되어서 약간은 산만한 감도 없지 않았으나 다음 실험부터는 모든 조원이 참여 할 수 있도록 해야겠다.

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