실험 4 등가속도 운동,마찰력

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실험 4 등가속도 운동,마찰력에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

마찰력의 물체의 운동을 방해하는 힘이므로 마찰효과는 중력효과에 비해 항상 작다.
2.실험과정 및 결과에 대한 토의
이번 실험은 수평면과 경사면에서의 수레의 운동이 등가속도 운동이 되는지 관찰하고 이러한 운동 조건에서 마찰력의 효과를 분석하여 뉴턴의 운동법칙이 적용되는지 알아보았다.
실험 1에서는 수평면에서 수레에 힘을 주어 등가속도 운동이 되는지 관찰하였다. 이때 주의해야 할 점은 힘을 적당히 주어야 한다. 너무 강한 힘을 주어면 값이 너무 튀고, 너무 약한 주면 오른쪽으로 운동했다가 왼쪽으로 운동하지 않는다. 오차가 큰 값이 최대한 적게 일어나면서 등가속도 운동을 하게 하는 힘을 찾는 게 어려웠다. 측정값에서 오른쪽 운동할 때의 가속도와 왼쪽운동 할 때의 가속도가 0.005차이로 근사하게 측정되었지만 가속도-시간 그래프를 보면 오차가 큰 값들이 많이 기록되었다. 이런 값들을 줄이고 위해서는 실험을 반복해서 최대한 오차가 적은 실험을 분석하여야 한다.
실험 2에서는 경사면에서 수레에 힘을 주어 등가속도 운동이 되는지 관찰하였다. 올라갈 때의 그래프와 내려갈 때의 그래프가 한 직선으로 기록되었다. 실험 1과 비교하였을 때 마찰계수가 0.00003의 굉장히 근소한 차이가 났다. 이는 마찰계수는 경사도에 상관없이 마찰면의 성질에만 연관되있다는 사실을 보여준다.
실험3에서는 경사면에서 수레를 정지상태에서 출발시켜 내려가는 운동을 관찰하였다. 이때의 가속도를 두 점을 잡아 구하는 평균가속도와 선형회귀법에 의한 기울기를 이용하여 구한 가속도를 비교하였다. 두 값은 0.004의 차이를 보였다. 이때 더 정밀한 값은 측정값의 개수가 많은 선형회귀법에 의한 가속도이므로 데이터 분석에 이 값을 사용하였다.
이 실험에서 오차를 줄일려면 그래프를 잘 분석하여 오차가 큰 값은 배재하고 값을 잘 설정해야한다. 또 자석을 이용하는 실험이므로 자석으로부터 10cm이내의 값은 제외시켜야 더 정밀한 값을 얻을 수 있다. 또한 실험에서 많은 계산과정이 있으므로 단위 환산에 주의하고, 계산실수에 유의해야한다. 실험을 반복하고 그래프를 잘 분석하여 원하는 데이터를 얻는 연습이 필요하다.
[4]참고문헌
1.김기홍 외14(2015), 제11판 물리학실험, 아주대학교 출판부, 35-45쪽
2.“구름마찰”,,(2016.10.26.)
3.john W.Jewett(2010), 대학물리학1, 북스힐,103쪽

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