[결과보고서]5. 등가속도 운동, 마찰력

본문내용

. 평균가속도는 구간의 첫 값과 마지막 값을 이용해서 만들어진 그래프의 기울기 값이고 선형회귀법으로 구한 기울기는 구간 사이의 각 점을 이용하여 계산한 값이기 때문이다. 그러나 이번 실험에서는 = 0.2406/0.238=1.01 로 거의 비슷한 값을 가진다. 두 값 중 더욱 정밀한 값은 선형회귀법으로 구한 기울기이다.
8. , 16.4%의 오차를 가지는 것으로 보아 우리 조 실험에서는 성공적이지 못했다. 의 식에서 를 일정한 상수로 인정하는 근사법은 참값에 근사하는 값을 얻을 수 있다.
9. 마찰력 효과는 -0.013(m/s2), 중력의 효과는 0.225(m/s2)으로 중력의 효과가 더 크다. 이는 실험장치가 매끄럽게 제작되어 마찰계수가 작기 때문에 마찰력으로 인한 효과가 작다. 중력은 재질과 표면상태와 상관없이 일정하게 작용하므로 효과가 더 크다.
실험과정 및 결과에 대한 토의
실험 1은 수평면에서 수레의 운동이 등가속도 운동인지 확인하는 실험이다. 인위적으로 밀었을 때와 끝막이에서 반발해 나올 때 등가속도 운동인지 확인한다. 실험 결과 각각 0.02(m/s2)와 0.107(m/s2)의 가속도가 측정이 되었다. 두 가속도에 오차가 있는 것으로 보아 실험 과정에서 실수가 있었다. 또는 마찰에 의해 속도가 줄었거나 공기저항으로 인한 감속이 있었을 수 있다. 실험을 통해 얻은 가속도 값이 매우 작은 것으로 보아 마찰력과 공기저항 등이 작용하지 않는 수평면에서 수레의 운동은 등가속도 운동을 한다는 것을 확인할 수 있었다.
실험 2는 경사면에서의 운동을 관찰하여 마찰계수를 구하는 실험이다. 0.562 (m/s2) 과 0.5114 (m/s2)의 결과를 얻었는데 두 값이 미세하게 다른 이유는 마찰과 공기저항의 영향 때문으로 보인다.
실험 3은 실험을 통해 측정한 가속도와 이론상의 가속도와 비교해보고 마찰과 중력 중 어느 것이 더 많은 영향을 주는지 알아보는 실험이다. 우리 조 실험에서 상대오차가 아주 크게 나타난 것을 보아 실험과정에서 큰 실수가 있었던 것 같다. 마찰력과 중력의 효과를 비교했을 때 중력의 효과가 더 크게 나타났다. 이는 실험기구의 표면이 매끄러워 마찰계수가 작았기 때문이다. 실험 환경이 표면이 거친 바닥 이였다면 중력보다 영향이 더 컸을 것이다.
참고문헌
『물리학실험』39~26쪽 / 아주대학교 출판부 / 고근하, 김기홍, 김상열, 오수기 등
네이버 백과사전 ‘미끄럼마찰’, ‘구름마찰’, ‘선형회귀’

키워드

물리학,   실험,   등가속도,   마찰력