[자연과학] 일반물리학 experiment(실험) - 마찰계수 측정(測定)
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작성일 24-01-21 04:09
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2. 기구
경사면 장치, 나무토막(4종), 질량추3. theory
두 물체가 접촉한 상태로 상대운동을 하면 그 운동을 방해하려는 마찰력이 작용하는데 마찰력 의 방향은 운동방향의 반대이고, 그 크기는 접촉표면에 작용하는 법선력 에 비례한다. 토막이 등속운동을 할 때 경사각 를 측정(measurement)한다. 수평력 를 가하여 물체를 움직이게 할 때 물체가 등속운동을 하게 되면,(2)
로 두 힘이 평형상태를 이룬 경우이므로(3)
이다. 즉 가속되지 않게 미끄러지는 경사각 를 측정(measurement)하면 를 구할 수 있다아정지해 있는 물체를 움직이려면 일정한 힘 이상을 가해야만 가능하다.
d) 위 實驗결과를 평균(average)하여 얻은 각각의 추걸이 쪽의 무게 와 법선력 으로부터 그래프를 그리고 이로부터 운동마찰계수 와 나무토막의 무게를 구한다.
(1)
으로 표현되고 이 때 를 운동마찰계수라고 한다.c) 표면의 거칠기가 다른 나무토막으로 바꾸어 위의 實驗을 반복한다.
f) 추걸이를 달지 않은 나무토막을 경사면에 올려놓고 경사각 를 조금씩 증가시켜 가면서 미끄러져 내리기 처음
하는 각을 측정(measurement)하여 정지마찰계수를 구한다. 이 實驗을 여러 번 반복한다. 등속운동이 되도록 추의 무게를 변화시킨다. 또는 이 實驗의 경우 은 물체의 무게 와 같으므로
(4)
로 구할 수 있다아비탈면을 사용하는 경우, 이고, 이므로 식(1)과 식(2)로부터 를 얻는다.
e) 나무토막을 경사면에 올려놓고 경사각 를 변화시켜 가면서 토막을 밀어보가 가속 혹은 감속되는지를 살핀다. 표면 거칠기가 다른 나무토막으로 바꾸어 위의 實驗을 반복한다.
[자연과학] 일반물리학 experiment(실험) - 마찰계수 측정(測定)
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실험과제/물리
마찰계수 측정(measurement)
1. 목적
두 물체의 표면 사이에 작용하는 운동마찰계수와 정지마찰계수를 측정(measurement)한다. 이 과정을 여러 번 반복한다.(5)
여기서 를 정지마찰계수라고 부른다…(skip)(6)
(7)
4. 방법
a) 경사면을 수평으로 하여 테이블 가장자리에 설치하고 나무토막을 경사면 위에 놓은 후 줄로 도르래를 거쳐 추걸이와 연결한다. 이 때 를 최대정지마찰력이라고 하며 그 크기는 법선력 에 비례한다.
b) 추걸이에 나무토막이 움직이지 않을 정도로 적당한 추를 올려놓은 후 토막을 살짝 밀어보아 가속 혹은 감속되는 지를 살핀다.
5. 계산과정
① 수평면에서의 운동마찰계수 측정(measurement)
② 비탈면에서의 운동마찰계수 측정(measurement)
③ 비탈면에서의 정지마찰계수 측정(measurement)
6. 結論 및 고찰
순서
다.
