[물실(물리 실험)] 01_5.F=ma와 마찰력 : ∑F = ma 의 관계를 실험을 통하여 알아본다

소개글

[물실(물리 실험)] 01_5.F=ma와 마찰력 : ∑F = ma 의 관계를 실험을 통하여 알아본다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 이론

4. 실험방법
A. 마찰이 없는 경우
B. 마찰이 있는 경우
C. 마찰이 없고, 기울기가 있는 경우
D. 마찰이 있고, 기울기가 있는 경우

5. 실험결과
A. 마찰이 없는 경우
B. 마찰이 있는 경우
C. 마찰이 없고, 기울기가 있는 경우
D. 마찰이 있고, 기울기가 있는 경우

6. 분석 및 토의

본문내용

이 있는 B의 가속도가 작은 것을 볼 수 있는데 이는 실험 A는 에어트랙을 이용해 마찰력이 없도록 했기 때문에 실험 B에만 마찰력이 작용했으므로 마찰력으로 인해 가속도가 줄어들었기 때문이며, 글라이더의 양쪽에 추 20g씩 총 40g을 매달아 질량을 증가시키면서 실험한 결과 글라이더의 질량이 증가함에 따라 시간은 증가하고 가속도는 줄어들었는데 이는 로 가속도는 질량과는 상관이 없다는 이론과는 다른 결과였다. 실험 D에서는 실험 B에서 구한 운동 마찰계수 를 대입해 가속도를 구했는데 마찰이 없는 실험C에 비해 가속도는 작게 나왔고 (추걸이+추)값이 증가함에 따라 시간은 감소, 가속도는 증가하는 모습을 보였지만 오차도 함께 증가해 1회 측정시에는 5.17%이었던 것이 4회 측정시에는 38.83%까지 나타났다.
이렇게 커다란 오차가 발생한 원인은 크게 두 가지로 생각해 볼 수 있다. 먼저 실험 과정에서 우리가 오차를 만들었을 수 있다. 글라이더를 포토게이트 바로 앞에서 출발시켜 초속도가 0이 되도록 해야 하는데 최대한 바로 앞에서 출발시키려고 했지만 정밀한 기구가 아닌 눈대중으로 했기 때문에 약간 뒤쪽에서 시작하여 오차가 생겼다. 또한 손으로 글라이더를 잡게 되면 놓을 때 글라이더가 손에서 미세한 힘을 받기 때문에 이러한 오차가 생기지 않도록 자로 글라이더를 고정해 놓았는데 자를 위로 뺄 때 역시 힘을 받았을 수 있다.
특히 두 번째로 실험 A, C에서 마찰력이 0이 되도록 하기 위해 에어트랙을 사용했으나 에어트랙의 에어(Air)와의 마찰이 있으므로 마찰력은 0이 아니었고 이에서 오차가 발생한 것이다. 아마 실험 A에서 질량이 증가함에 따라 가속도가 감소한 이유도 마찰력이 0이 아니었기 때문이 아닐까 한다. 에어와의 마찰을 생각해 보면, 에어와의 운동마찰계수를 라고 했을 때 마찰력 이므로 중력은 일정하나 마찰력이 질량에 비례하기 때문에 알짜힘이 감소하여 질량이 증가함에 따라 가속도가 감소했던 것이다.
이렇게 에어와의 마찰 및 공기와의 마찰을 고려하고 정밀한 기구를 사용하여 정확히 수평을 맞춘 뒤 초기속도를 0으로 하여 더 많은 횟수의 실험 및 정밀한 측정을 한다면 오차를 상당히 감소시킬 수 있을 것이다.
7. 참고문헌
-형설출판사, 일반물리학 실험. 한성철 외 7인 공저. 2008년
-형설출판사, 일반물리학. 이영재 외 9인 공저. 2007년(재판)
-이룸이앤비, 숨마쿰라우데 물리1. 이광복 외 4인. 2006년

키워드

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