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[자연과학] 일반물리학 실험 - 마찰계수 측정(測定)

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작성일 24-03-26 12:13

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2. 기구

경사면 장치, 나무토막(4종), 질량추

3. 理論

두 물체가 접촉한 상태로 상대운동을 하면 그 운동을 방해하려는 마찰력이 작용하는데 마찰력 의 방향은 운동방향의 반대이고, 그 크기는 접촉표면에 작용하는 법선력 에 비례한다.

c) 표면의 거칠기가 다른 나무토막으로 바꾸어 위의 experiment(실험)을 반복한다. 즉 가속되지 않게 미끄러지는 경사각 를 측정(measurement)하면 를 구할 수 있다
정지해 있는 물체를 움직이려면 일정한 힘 이상을 가해야만 가능하다. 수평력 를 가하여 물체를 움직이게 할 때 물체가 등속운동을 하게 되면,

(2)

로 두 힘이 평형상태를 이룬 경우이므로

(3)

이다.

(1)

으로 표현되고 이 때 를 운동마찰계수라고 한다. 또는 이 experiment(실험)의 경우 은 물체의 무게 와 같으므로

(4)

로 구할 수 있다
비탈면을 사용하는 경우, 이고, 이므로 식(1)과 식(2)로부터 를 얻는다.

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설명

실험과제/물리

마찰계수 측정(measurement)

1. 목적

두 물체의 표면 사이에 작용하는 운동마찰계수와 정지마찰계수를 측정(measurement)한다. 등속운동이 되도록 추의 무게를 alteration(변화) 시킨다.

5. 계산과정

① 수평면에서의 운동마찰계수 측정(measurement)

② 비탈면에서의 운동마찰계수 측정(measurement)

③ 비탈면에서의 정지마찰계수 측정(measurement)

6. 結論(결론) 및 고찰

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다. 이 과정을 여러 번 반복한다.

e) 나무토막을 경사면에 올려놓고 경사각 를 alteration(변화) 시켜 가면서 토막을 밀어보가 가속 혹은 감속되는지를 살핀다. 이 experiment(실험)을 여러 번 반복한다.

f) 추걸이를 달지 않은 나무토막을 경사면에 올려놓고 경사각 를 조금씩 증가시켜 가면서 미끄러져 내리기 처음 하는 각을 측정(measurement)하여 정지마찰계수를 구한다.

b) 추걸이에 나무토막이 움직이지 않을 정도로 적당한 추를 올려놓은 후 토막을 살짝 밀어보아 가속 혹은 감속되는 지를 살핀다. 표면 거칠기가 다른 나무토막으로 바꾸어 위의 experiment(실험)을 반복한다.

d) 위 experiment(실험)결과를 평균(average)하여 얻은 각각의 추걸이 쪽의 무게 와 법선력 으로부터 그래프를 그리고 이로부터 운동마찰계수 와 나무토막의 무게를 구한다. 토막이 등속운동을 할 때 경사각 를 측정(measurement)한다. 이 때 를 최대정지마찰력이라고 하며 그 크기는 법선력 에 비례한다.

(5)

여기서 를 정지마찰계수라고 부른다…(skip)

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