일과 에너지

목차

1. 측정값 및 데이터 분석
1) 실험 1 마찰력의 측정
2) 실험 2 일과 에너지
3) 실험 3 나무토막의 마찰계수

2. 결과 및 토의
1) 질문에 대한 토의
2) 실험과정 및 결과에 대한 토의

본문내용

질문 2. 실험 3으로부터 정지 마찰력과 운동 마찰력의 특징을 비교 검토하시오.

실험 3에서 최대정지마찰 계수는 0.411이고 운동마찰계수는 0.486으로 이론상과 다르게 운동마찰계수가 최대정지마찰계수보다 0.075 크게 나왔다. 정지 마찰력은 외력이 작용하는 경우 두 고체면 사이 상대적인 움직임이 없도록 접촉면에 나란한 방향으로 두 고체면 사이에 작용하는 힘을 말한다. 최대정지마찰력이란 정지해 있던 물체가 막 움직이기 시작하는 순간의 마찰력을 말하는데 최대정지마찰계수는 일반적으로 운동 마찰 계수보다 값이 크다. 정지해 있는 물체는 접촉면과 분리하여 접촉력을 줄여 운동시켜야 한다. 정지해 있는 물체와 접촉면을 분리하여 운동시키는 힘은 운동 중인 물체와 접촉면의 접촉력을 줄여 운동시키는 힘보다 더 크다. 따라서 최대정지마찰력은 운동 마찰력보다 크게 된다. 하지만 실험 결과 최대정지마찰 계수는 0.411이고 운동마찰계수는 0.486으로 이론상과 다르게 운동마찰계수가 최대정지마찰계수보다 크게 나왔다.

질문 3. 충돌수레의 운동마찰계수와 나무토막의 운동마찰계수의 비를 구하시오. 이로부터 볼 수 있는 마찰력의 특징은 무엇인가? 바퀴의 효과를 음미하시오.

충돌수레의 운동마찰계수는 0.00244이고 나무토막의 운동마찰계수는 0.486이다. 충돌수레의 운동마찰계수와 나무토막의 운동마찰계수의 비는 0.00244/0.486 =0.00502이다. 즉 바퀴가 달린 물체의 운동마찰계수는 바퀴가 달리지 않은 일반적인 물체의 운동마찰계수보다 작은 값을 가진다는 것을 알 수 있다. 이는 바퀴가 마찰력을 줄인다는 뜻으로 해석할 수 있겠다.

참고 자료

김기홍외 14인, 제 12판 물리학실험, 아주대학교 물리학실험실, p49-p50
물리학 교재 9판, Raymond A. Serway , Chris Vuille, p74~76, 83~85