물리학실험 결과보고서) 일과 에너지

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 결과데이터 및 분석
4. 결과 및 토의
5. 질문에 대한 토의
6. 실험과정 및 결과에 대한 토의
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
알짜힘(합력)이 한 일과 역학적에너지 변화량의 관계 등을 학습하고, 마찰력의 일, 중력의 위치에너지 변화량을 측정하여 일·에너지 정리가 성립하는가를 검토한다.

2. 실험 원리
-마찰력의 측정
ⅰ. 물체가 하강하는 경우

<중 략>

질문2. 실험 3으로부터 정지마찰력과 운동마찰력의 특징을 비교 검토하시오.
=> 실험 3의 결과 최대정지마찰력은 0.522N, 운동마찰력은 0.0194N 이었다.
정지마찰력은 정지해 있는 물체에 작용하는 마찰력이고, 운동마찰력은 운동하고 있는 물체의 운동을 방해하기 위해 작용하는 힘을 말한다. 정지마찰력의 경우 정지해있는 물체에 힘이 가해졌을 때 작용하는 마찰력이기 때문에 외력과 같은 크기의 힘을 갖고, 가해지는 힘의 크기에 따라서 점점 커지거나 작아질 수 있다. 즉, 변할 수 있다는 말이다. 만약 가해진 외력의 크기가 최대정지마찰력(정지해있던 물체가 움직이기 시작하는 순간의 마찰력)보다 크다면, 그때부터 물체가 움직이기 시작하고 정지마찰력이 운동마찰력으로 전환된다. 이때, 운동마찰력은 정지마찰력과 달리 외력의 크기에 상관없이 일정한 값을 갖는다. 이때, 정지마찰계수는 운동마찰계수보다 항상 큰 값을 갖는다. 왜냐하면 정지된 상태에서 물체를 움직이게 하는 데에는 큰 힘이 필요하나 일단 움직이고 나면 쉽게 끌 수 있기 때문이다. 수직항력은 동일한 조건(질량, 중력 일정)이고, 마찰계수의 경우 정지마찰계수가 운동마찰계수보다 항상 크기 때문에 최대정지마찰력은 운동마찰력보다 큰 값을 가져야 한다. 앞서 언급한 두 값을 비교하였을 때에도, 최대정지마찰력이 운동마찰력보다 더 큰 값을 가짐을 확인할 수 있다. 이로써 정지마찰력과 운동마찰력의 특징을 확인해볼 수 있었을 뿐만 아니라 본 실험이 성공적인 실험임을 확인할 수 있었다.

참고 자료

물리학 실험 12th/조두진 외/아주대학교 출판부/2018/p.49-59