아주대학교 물리학실험1 A+ 결과보고서 실험 5 - 일과 에너지

소개글

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목차

[1] 측정값 및 계산
1. 실험 1 – 마찰력의 측정
2. 실험 2 – 일과 에너지
3. 실험 3 – 나무토막의 마찰계수

[2] 결과 및 토의
1. 질문에 대한 검토
2. 실험과정 및 결과에 대한 검토

본문내용

[2] 결과 및 토의
1. 질문에 대한 토의
질문 1. 실험 2의 결과 와 로부터 일-에너지 정리의 유효성에 관하여 토의하시오.
-> 마찰력의 크기에 변위를 곱한 값인 는 비보존력인 마찰력이 한 일로, 운동에너지의 변화량과 위치에너지의 변화량의 합과 같아야 한다. 또한 위치에너지의 변화량의 절댓값이 운동에너지의 변화량, 마찰력이 한 일의 절댓값의 합과도 같아야 한다. 그러나 본 실험에서는 그 비가 각각 0.119, 0.322로 일치하지 않는 결과를 보였다. 즉, 일과 에너지 간 변환이 완전히 일어나지 않았음을 알 수 있다.

질문 2. 실험 3으로부터 정지마찰력과 운동마찰력의 특징을 비교 검토하시오.
-> 이론상으로는 운동마찰력이 정지마찰력에 비해 작은 값을 보여야 하지만, 본 실험에서는 운동마찰력과 정지마찰력의 비가 약 1.3으로 운동마찰력이 더 큰 값을 나타내었다.

질문 3. 충돌수레의 운동마찰계수와 나무토막의 운동마찰계수의 비를 구하시오. 이로부터 볼 수 있는 마찰력의 특징은 무엇인가? 바퀴의 효과를 음미하시오.
-> 실험 3에서 측정한 나무토막의 운동마찰계수는 0.301이고, 실험 1에서 측정한 충돌수레의 운동마찰계수는 0.00273이다. 두 값의 비는 약 110.3으로, 나무토막의 운동마찰계수가 훨씬 큰 값을 보였다. 이로부터 바퀴의 구름마찰력이 나무토막의 미끄럼마찰력에 비해 훨씬 작음을 알 수 있다.

참고 자료

물리학 실험 제 11판 / 김기홍 등 / 아주대학교 / 2016 / p. 49 – 55
대학물리학 8판 / Raymond A. Serway / 북스힐 / 2017