[물리실험] 에어테이블 관련 5가지 실험 예비레포트

소개글

[물리실험] 에어테이블 관련 5가지 실험 예비레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

▣실험 1. 에어테이블을 이용한 속도의 벡터 합 (I-CA 시스템 사용법)
◉ 1. 실험목적
◉ 2. 이론 및 원리
◉ 3. 실험기구 및 장치
◉ 4. 실험방법

▣실험 2. 에어테이블을 이용한 경사면에서의 중력 가속도 측정
◉ 1. 실험목적
◉ 2. 이론 및 원리
◉ 3. 실험기구 및 장치
◉ 4. 실험방법

▣실험 3. 에어테이블을 이용한 경사면에서의 포사체 운동
◉ 1. 실험목적
◉ 2. 이론 및 원리
◉ 3. 실험기구 및 장치
◉ 4. 실험방법

▣실험 4. 에어테이블을 이용한 2차원 충돌 실험
◉ 1. 실험목적
◉ 2. 이론 및 원리
◉ 3. 실험기구 및 장치
◉ 4. 실험방법

▣실험 5. 에어테이블을 이용한 마찰계수 측정
◉ 1. 실험목적
◉ 2. 이론 및 원리
◉ 3. 실험기구 및 장치
◉ 4. 실험방법

본문내용

된다. 작용하는 힘이 어떤 임계치에 다다르면 물체가 움직이기 시작한다. 이 때 저항하는 힘을 정지마찰력이라고 한다.
경사면의 경사각을 조절하다 보면 경사각 가 어떤 임계각 가 되면 막 미끄러지기 시작할 것이다. 이때에는 다음의 관계가 성립한다.
(1) =
(2) =
즉, 최대 정지 마찰계수는 물체가 미끄러져 내려오는 순간의 빗면 각의 탄젠트 값이다.
일반적으로 물체가 경사각 에서 경사면을 마찰력의 영향 하에서 일정한 가속도 로 내려오고 있다면 뉴턴의 제2법칙으로부터 다음의 관계식이 성립한다.
(7) = = -
(8) =
즉 물체가 경사면을 따라 이동하는 가속도와 경사각을 알면 물체와 경사면 사이의 운동 마찰계수를 계산할 수 있다. 본 실험에서는 에어테이블의 서포트 잭을 이용, 경사각을 조절하여 Puck이 움직이기 시작하는 각도를 측정 최대 정지 마찰계수를 구하고, 경사면에서 운동하는 물체의 가속도를 측정하여 운동 마찰계수를 구한다.
3. 실험기구 및 장치
① I-CA system
② 에어테이블 실험 세트
③ 서포트 잭
4. 실험방법
1) 평평한 테이블 위에 에어테이블을 올려놓고 최대한 수평이 되도록 하고, I-CA 시스템 을 준비한다.
2) 카메라를 세팅하고, 화면이 전 실험장면을 최대로 선명하게 잡을 수 있도록 줌과 밝기 를 조절한다.
3) 에어테이블에 기준자를 올려놓고 영상을 저장, 스케일 및 좌표계를 설정한다.
4) 서포트 잭을 이용하여 경사면 에어테이블이 되게 한다.
5) 면위에 Puck을 올려놓고 각도를 조절하여 Puck이 움직이기 시작하는 각도를 구한다.
이 각의 tan값이 최대 정지 마찰계수이다. 이 과정을 5회 이상 반복하여 평균한다.
6) 운동마찰계수를 구하기 위하여, 경사면 에어테이블을 만들고 Puck을 운동시킨 후 이 과정을 동영상으로 촬영 Puck의 가속도를 구한다.
7) 분석메뉴를 실행하고, 그래프 보기를 통해 T-Y그래프가 2차함수로 주어지는 지 확인 하고 추세선을 이용하여 Puck의 가속도를 구한다.
8) 이 과정을 5회 이상 반복 평균하여 Puck과 에어테이블 사이의 운동마찰계수를 구한다.
9) 원형Puck에 질량체를 넣고 6)~7)의 과정을 반복 측정한다.
10) 경사각을 바꾸어 위 6)~9)의 과정을 반복 측정한다.
11) 마찰계수를 구하고 마찰계수가 일정한지 확인한다.
참고자료 : 서울과학기기 실험 매뉴얼 (Http://www.physicspro.co.kr)

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