아주대 물리학실험 등가속도, 마찰력

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목차

[1] 측정
[2] 데이터 분석
[3] 결과 및 토의

본문내용

[3] 결과 및 토의

1. 질문에 대한 토의

질문 1. 가속도 그래프에서 관찰할 수 있는 등가속도 운동의 가속도는 의미 있는 결과인가? 그 이유는 무엇인가?
가속도 그래프에서 관찰할 수 있는 등가속도 운동의 가속도는 레이저의 10cm 부분의 결과값을 제외하면 의미있는 결과라고 생각한다. 하지만 이 결과도 수레가 움직이면서 지면과 바퀴의 마찰력이 발생할 수 있기 때문에 오차가 발생할 수도 있다고 생각한다. 하지만 자석으로부터 10cm 이전의 결과 값을 제외해 자석의 반발력으로 인한 오차를 제외시켰고, 마찰력 공식인 에서 등가속도가 큰 영향을 미치지 않으므로, 가속도 그래프에서 나타났던 등가속도에 많은 영향을 미치지 않을 것이라고 생각한다.

질문 2. 손으로 밀어줄 때와 끝막이에서 반발할 때의 최대가속도는 중력가속도와 비교하면 몇 %나 되는가?
중력가속도= 9.8
(1) 손으로 밀어줄 때의 최대 가속도= 2.7

(2) 끝막이에서 반발할 때의 최대가속도= -4.52

이 때 양의 방향은 레이저 센서에서 멀어지는 쪽이다.
질문 3. 마찰력의 중력에 대한 비는 몇 %나 되는가? 이로부터 바퀴 달린 수레의 구름마찰이 미끄럼마찰에 비해 현저하게 작아짐을 확인할 수 있을까? 부록의 마찰계수 표를 참조한다. (참고: )
참고를 통해 마찰력과 중력을 비교한 값이 임을 알 수 있다. 실험 1에서 구한 의 값이 0.0027 이라는 사실을 알고 있으므로, 마찰력과 중력에 대한 비는 이다. 구름 마찰력이란 표면 위에서 굴러가는 공이나 바퀴 등이 물체나 표면의 변형 등에 의해 굴러가는 방향의 반대 방향으로 받게 되는 힘을 말한다. 미끄럼 마찰력이란 물체가 접촉면에 대해 움직이고 있을 때 받는 마찰력이다. 실험 1에 대해서 구름 마찰력과 미끄럼 마찰력을 정리해보면 다음과 같다.
-구름 마찰력: = 수레에 작용하는 마찰력 =0.0131N
-미끄럼 마찰력= 사람이 수레를 밀어줄 때의 힘 =
구름 마찰력이 미끄럼 마찰력보다 현저하게 작음을 알 수 있다.
실험 2,3을 통해 나온 마찰계수 값도 고려해도, 부록에 있는 인체 관절의 운동마찰력보다 작은 것을 보아 구름 마찰력이 미끄럼 마찰력보다 현저하게 작음을 알 수 있다.

참고 자료

물리학실험(제12판)/아주대학교 물리학실험실/아주대학교 출판부/2023.02.20. 인쇄, 발행/ p.35~47, p.260~261