[물리및실험] 마찰계수측정 결과보고서

목차

1. 실험제목

2. 관찰 및 결과
2.1. 실험 1
2.2. 실험 2

3. 분석 및 토의
3.1. 실험 1 결과 분석
3.1.1. [질문 1~4] 변인 변화에 따른 운동 마찰계수의 변화 여부
3.1.2. [질문 5] 운동 마찰계수와 질량, 접촉면의 단면적, 상대속도의 관계
3.1.3. [질문 6] 물체의 질량이 증가하면 운동 마찰력도 증가하는가? 그 이유는 무엇인가?
3.2.1. [질문 7] 마찰력과 수직 항력의 그래프에서 기울기와 수직 절편의 물리적인 의미
3.2.2. [질문 8] 수직항력은 정지 마찰계수와 운동 마찰계수에 영향을 미치는지의 여부
3.2.3. [질문 10] 정지 마찰계수와 운동 마찰계수의 크기 사이의 패턴
3.2.4. [질문 11] 실험 1과 실험 2의 운동 마찰계수가 다르다면 그 이유는 무엇인가?

3.3. 오차 발생 원인(오류) 분석

4. 결론

5. 참고문헌

본문내용

3.1.1. [질문 1~4] 변인 변화에 따른 운동 마찰계수의 변화 여부
실험 A를 기준으로 질량 통의 질량, 접촉 면적, 바닥의 재질, 고리에 걸린 질량을 변화시키며 변인이 운동 마찰계수에 어떠한 영향을 주는지를 확인하였다. 우선 질량 통의 질량을 실험 B와 C에서 모두 2배로 늘려주자 운동 마찰계수가 감소하였다. 다만 실험 C에서 질량 통의 접촉 면적을 실험 B에서의 2배로 해주었을 때 운동 마찰계수가 소폭 증가하였지만, 소수 셋째 자리에서 반올림해줄 때에는 동일한 값이 나왔다. 한편 접촉면의 재질에 따라서도 운동 마찰계수 값이 달라졌다. 실험 D에서 바닥이 펠트로 이루어진 질량 통을 사용할 때와, 실험 E에서 코르크로 이루어진 질량 통을 사용할 때 모두 운동 마찰계수가 증가하였는데, 둘을 비교하자면 펠트를 사용할 때가 더 많이 증가하였다. 마지막으로 실험 F에서는 고리에 거는 질량을 줄여주었고, 실험 G에서는 고리에 거는 질량을 늘려주었다. 이때 가속도는 기준과 비교했을 때 F에서는 감소, G에서 증가하였다. 즉 질량 통이 이동하는 상대속도는 G>A>F 순이었는데, 운동 마찰계수가 기준과 비교했을 때 F에서는 감소, G에서는 소폭 증가하였다.

<중 략>

3.3. 오차 발생 원인(오류) 분석
3.1.2.에서 언급한 것처럼 이론상으로는 물체 간의 상대 운동이 운동 마찰계수에 영향을 주지 않는 것이 정상적이다. 다만 실험에서는 상대속도가 줄어들경우 운동 마찰계수가 감소하는 것으로 결과가 나왔다. 또한, 3.2.3.에서도 이론상으로는 정지 마찰계수가 증가할수록 운동 마찰계수도 같이 증가해야 하지만, 결과값에서는 그렇지 않았다. 이론이 맞다면, 실험 과정에 오류가 있었다는 것인데, 해당 실험 말고도 다른 여러 실험에서 약간씩의 오차가 있었을 것이다. 이러한 오차의 가능한 발생 원인은 다음과 같을 것이다.

참고 자료

김창배 외 9명, (2016), 대학물리학실험(1판) 53~69쪽, 북스힐
위키백과, (2018), 수직항력,(https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%88%98%EC%A7%81%ED%95%AD%EB%A0%A5)