힘과 가속도 예비,결과

목차

□ 실험제목 : 힘과 가속도

□ 실험목적

□ 실험원리

□ 실험기구 및 재료

□ 실험방법

□ 측정값

□ 실험결과

□ 질문 및 토의

□ 결론 및 검토

본문내용

.532
0.585
0.51
ax
0.149
0.129
0.144
0.127
5
v0
0.505
0.439
0.463
0.441
v
0.621
0.529
0.581
0.552
ax
0.163
0.109
0.155
0.139
평균
ax
0.149
0.102
0.143
0.135
각 도
0°
10°
15°
30°
x
0.149
0.102
0.143
0.135
Fx
0.073
0.050
0.070
0.067
질문 및 토의
(1) 트랙과 차량 사이의 정지마찰력의 영향을 줄일 수 있는 방법을 생각해 보고 실험에 적용한 결과를 보이시오.
‘정지마찰력=마찰계수×수직항력(=μN)’ 이므로 마찰계수를 줄이든지 수직항력을 줄이면 된다. 마찰계수는 트랙과 차량사이 접촉면의 성질에 따라 달라지므로, 트랙과 차량의 바퀴를 마찰계수가 적은 물체로 바꾸면 된다. 또는 트랙과 바퀴에 기름칠을 하든지, 바퀴를 4개에서 3개로 줄여도 될 것이다. 차량의 무게를 적게해도 된다. 차량에 장착된 건전지를 수은건전지로 바꾸고 재질도 가벼운 것으로 바꾸면 될 것이다.
운동마찰력은 최대정지마찰력보다 적다. 트랙은 빗면을 다 내려오고 나면 등가속운동을 할 것이다. 그러므로 트랙을 출발시킬 때 빗면의 일정한 높이에서 출발시킨다면 트랙의 마찰력은 줄어들 것이다.
결론 및 검토
비교적 쉬운 실험이었다. 같은 실험을 계속 반복하는 지겨움은 있었지만, 어려운 실험보다는 낫다.
뉴턴의 제2법칙 실험에서는 Fan을 똑같은 회전수로 작동시켜 차량을 움직였기 때문에 힘은 일정함을 알 수 있었다. 그리고 질량을 증가시킬수록 가속도가 감소함을 알 수 있었다. 즉, 힘이 일정할 때 질량과 가속도는 반비례한다는 것이 실험으로 증명된 것이다.
( = m)
x
Fan의 각도 변화에 따른 가속도 측정에서는 각도(θ)를 조금씩 바꿀 때마다 힘이 Fcosθ로 줄어들어 가속도가 acosθ로 줄어드는 것을 알 수 있었다.
( az = = cosθ = acosθ)
그러나, 각도를 10°로 해서 한 실험에서 원인불명의 오차가 발생했다. 다른 실험값들에 비해 힘이 너무 적게 나와서 가속도마저 적게 나왔다. 차량의 Fan 회전수를 고속에서 저속으로 바꿨다고 의심은 가는데, 5번 모두 그렇게 했으리라고는 생각되지 않는다. 원래는 15°, 30°, 45°로 실험할려고 했었는데 45°때 차량이 앞으로 나가지 않아서 그냥 10°로 했었는데, 그때 건전지 수명이 다 되어서가 아닌가 하는 생각이 든다.

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