물리실험 마찰계수 측정

목차

1. 실험의 목적

2. 이 론

3. 실험 방법 및 주의 사항

4. 참고문헌

본문내용

밀었을때 등속을 유지하는 경우의 각
theta_k 와~f_k '
를 추정한다. 이때 역시 물체의 무게와 면적은 달리한다.
.
f_k '-A~및~ f_k '-N``'~의~ 그래프를~ 그려
~ 기울기를~ 구할수~ 있다.
[그림 3-4]
. 실험의 종합
결국 이상에서
&~~~~~&정지중~f``<``mu_s `` N
#&&정지최대~f_s ``=``mu_s ``N~~mu_s ``= tan theta_s
#&&운동중 ~f_k ``=``mu_k ``N~~mu_k ``= tan theta_k
#&그리고&~~~f_k ``<``f_s ~~~mu_k ``<`` mu_s
~~~theta_k `` < theta_s ~~이며
#&&f`` ``mu`N~~임을~알수있다.
5 실험 Ⅴ
. 경사각이 공정되어 있는 경우
mu_s ~ : ~ 마찰각~theta_s ~보다~큰~각~theta~에서의~실험
F_min ~:&미끄러져~ 내려가기#& 직전의~ 윗방향의~ 힘
F_max ~:&미끄러져~ 오르기#& 직전의~ 윗방향의~ 힘
&&|
#&&|
#&&|
#&&|
#&&|
#&&|
#사면에서&~sumF = 0~~~~~~~~~~~&|
#F_min&=~F_g -f_s ~=~F_g -mu_s N~~~~&|
~~&F_max&=~F_g +f_s ~=~F_g +mu_s N
#&=W sin theta - mu_s W cos theta&|
&&=W sin theta + mu_s W cos theta
~또는~ mu_s = f_s over N
={F_g F_m}over N
={W sin theta F_m}over {W cos theta}
~F_m = W sin theta mu_s W cos theta
nF_min ~=& F_max 에서~mu_s``를~계산하면
#n(W sin theta - mu_s W cos theta) &=~W sin theta + mu_s W cos theta
#nW sin theta - n mu_s W cos theta &=~W sin theta + mu_s W cos theta
#nW sin theta - W sin theta &=~ mu_s W cos theta + n mu_s W cos theta
#(n-1)W sin theta &=~ (n+1) mu_s W cos theta
#~~~ ~~~ mu_s& =~ n-1 over n+1 tan theta
실험 Ⅵ
.
mu_k
: 일에너지 원리에 의한 측정
힘상수
k
인 spring을
x
만큼 압축해 놓고 질량
m
의 물체를 발사하면 운동 마찰력
f_k
때문에
S
거리 진행한 다음 전지하게 된다.
[그림 3-5]
일에너지 원리에서
spring이 길이 x만큼 압축되었을 때의 탄성적 위치에너지
-
m이 spring을 이탈할 때까지 x진행하는 동안 운동 마찰력으로 소비된 일에너지
=
m이 spring을 떠나는 순간의 운동에너지
=
m이 거리 S진행하는 동안 운동마찰력으로 소비된 일에너지
이를 수식화하고 정리하면
1over2 k x^2` -` mu_k` mg` x~ = ~ 1over2 m v_0`^2
~=~ mu_k `m`g` S
따라서 1번째 것과 3번째 것을 연립하여 풀면
mu_k ~ = ~ {1over2 k x^2} over mg(S+x)
주의사항
. 마찰계수를 측정시 측정기기에 충격이 없도록 하여야 한다.
. 운동 마찰력을 측정시 초속도를 너무 작은 값을 주면 불규칙한 마찰력 때문에 등속 운동을 얻을수 없다.
4. 참고문헌
1. 一般 物理學 實驗 -金明壽외 二人- [尙學堂]
2. 大學 一般 物理學 -物理學硏究會- [尙學堂]
3. 基礎 物理學 實驗 -建國大學校 物理學科- [尙學堂]
4. 一般 物理學 實驗 -全北大學校 物理學科- [二友出版社]

키워드

마찰계수,   마찰각,   마찰응력