[물리실험] 최대 정지 마찰계수 측정

소개글

한 물체가 다른 물체와 맞닿아 있는 상태에서 움직이려고 할 때 또는 움직이고 있을 때 그 접촉면에서 운동을 저지하려고 하는 힘을 마찰력, 즉 쓸림힘이라고 한다.

목차

1. 실험의 목적

2. 배경 이론
1) 마찰력
2) 빗면에서의 최대정지 마찰 계수
3) 빗면에서 물체를 끌어올릴 때의 운동마찰 계수

3. 실험 장치 및 방법
1) 실험도구
2) 실험방법

4. 실험 결과

5. Discussion

6. Reference

본문내용

1. 실험의 목적
한 물체가 다른 물체와 맞닿아 있는 상태에서 움직이려고 할 때 또는 움직이고 있을 때 그 접촉면에서 운동을 저지하려고 하는 힘을 마찰력, 즉 쓸림힘이라고 한다. 쓸림힘은 우리가 걸어다니거나 자동차의 타이어가 움직이게 하는 등의 현상들이 모두 쓸림힘과 관계된 것이다. 이 실험을 통해 쓸림힘이 무엇인지 알아보고, 쓸림힘에 영향을 끼치는 요소들에 알아본다.

2. 배경 이론
1) 마찰력
마찰할 때 생기는 두 물체 사이의 저항력을 마찰력이라 한다. 정지해 있는 물체를 움직이려고 할 때 생기는 저항을 정지마찰, 움직이고 있는 물체에 작용하는 저항을 운동마찰이라 한다. 또, 운동 형태에 의하여 물체의 면을 따라 미끄러질 때의 마찰을 미끄럼마찰, 물체의 면을 따라 구를 때의 마찰을 굴림마찰이라 한다. 유체 내부에서도 유체의 각 부분 사이에 유동에 대한 위와 같은 저항(내부마찰)이 나타나지만, 이것은 흔히 점성이라고 하여 고체의 면 사이에서 일어나는 마찰과 다른 것으로 간주한다. 유체 속을 움직이는 물체가 받는 저항 중에서 유체의 점성에 의해서 일어나는 것을 마찰저항이라고 한다.
-정지마찰 : 어떤 물체의 면 위에 정지하고 있는 물체에 힘을 가해서 움직이려고 해도, 힘이 적을 때는 같은 크기의 마찰력이 반대방향으로 생기기 때문에 물체는 움직이지 않는다. 그러나 힘을 더해서 어떤 값 이상이 되면 마찰력만으로는 물체의 운동을 저지할 수가 없게 되어 물체는 움직이기 시작한다. 이 때의 마찰력을 최대정지마찰력이라고 한다.
-운동마찰 : 한번 움직이기 시작한 물체에는 정지마찰 대신 운동마찰이 생겨서 끊임없이 물체의 운동을 저지하기 때문에 운동을 계속하기 위해서는 이것을 물리칠 만한 힘을 가해야만 한다. 다만, 운동마찰력은 정지마찰력보다 작기 때문에 일단 움직이기 시작한 물체의 운동을 유지하기 위해서는 물체를 처음 움직일 때만큼 큰 힘을 필요로 하지 않는다.

참고 자료

Principles of Physics : third edition ; Serway & Jewett
물리학실험1 홈페이지 : http://phylab.snu.ac.kr/newphyslab/index.htm