뉴턴의 운동법칙

소개글

수레와 추를 이용하여 마찰력이 존재하는 하에서 진행한 실험으로, 뉴턴의 운동법칙을
고찰해본 실험레포트 입니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적
Ⅱ. 실험 결과 및 분석

본문내용

Ⅰ. 실험 목적

1. 물체에 일정한 크기의 힘을 작용시키는 방법을 안다.
2. 일정한 크기의 힘이 작용할 때 물체의 질량에 따라 가속도가 어떻게 변화하는지 측정할 수 있다.
3. 물체에 작용하는 힘의 크기를 변화시킬 때 물체의 가속도가 어떻게 변화하는지 측정할 수 있다.
4. 독립 변수와 종속 변수를 알고, 변인을 통제 할 수 있다.

Ⅱ. 실험 결과 및 분석

1. 매달은 추의 질량을 다르게 했을 때 평균속도와 시간 사이 관계
위 그래프를 보면 추의 무게가 증가 할 수 록, 즉 작용하는 힘이 커질 수 록 평균 가속도 값이 비례하여 커지는 것을 알 수 있다. 또 위 그래프에서 기울기는 전체 계의 질량을 의미한다. 실험에서 사용한 수레의 질량이 0.5kg 이고, 사용한 전체 추의 질량의 합이 0.5kg 이므로 전체 계의 질량은 1kg이다. 이 값은 위의 그래프의 기울기로 구한 값(≈1.05kg)과 비슷하다.

3. 회전마찰 계수 구하기
위의 결과를 분석할 때에는 수레에 작용하는 마찰을 무시하고 분석 하였다. 하지만 실제로는 수레의 바퀴와 레일 사이에 회전 마찰력이 존재한다. 마찰을 고려하여 운동방정식을 세워보면 다음과 같다.
(M = 수레의 총 질량, m = 매달린 추의 총 질량, = 회전 마찰력)
이것을 에 대해 정리 하면 다음과 같다.

회전 마찰력은 회전마찰 계수()와 물체에 작용하는 수직 항력(N)의 곱으로 정의된다.

참고 자료

없음