[아주대] 물리학실험1 일과 에너지 (A+ 결과보고서 + 예비보고서)

소개

14년 2학기 아주대 물리학실험1
A+ 받은 예비보고서 + 결과보고서 입니다

예비보고서의 실험목적은 실험책의 실험목적과 다르게 썼습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험이론 및 원리
3. 실험
4. 결과 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
일·에너지 정리는 비 보존력이 한 일이 총 역학적 에너지 변화량과 같다는 정리이다. 비 보존력(마찰력)이 있을 때 실제 일·에너지 정리의 유효성을 알아보기 위해, 이번 실험시간에는 마찰력의 일과 중력의 위치에너지 변화량을 측정하여 가 성립하는지 검토해본다.

<중 략>

계수가 정지마찰계수의 68.7%인 것을 알 수 있다. 따라서 정지마찰계수가 운동마찰계수보다 더 크므로, 마찰계수에 수직항력을 곱한 값인 마찰력 또한, 최대정지마찰력이 운동마찰력보다 큰 것을 알 수 있다. 그리고 운동 마찰력이 최대 정지 마찰력보다 작은 이유는 물체가 운동하면서 운동을 방해하던 원자들을 많이 밀어내기 때문이다.

<중 략>

마찰계수의 영향을 주는 요인으로는 물체의 재질, 표면의 매끄러운 정도가 있다. 수레의 바퀴와 트랙은 둘 다 재질이 철이다. 반면, 나무토막은 재질이 나무이고, 트랙의 재질은 철이다. 따라서 나무토막의 운동마찰계수가 수레의 운동마찰계수보다 크다는 말은 나무토막과 트랙이 서로 맞닿는 면이 수레바퀴와 트랙이 서로 맞닫는 면보다 더 거칠다는 걸 알 수 있다.

바퀴가 구를 때 접촉면에서 바퀴의 찌그러짐과 원상 복원이 매 순간 일어나는데, 이 과정에서 마찰력이 발생하고, 이 마찰력을 구름 마찰력이라고 부른다. 바퀴는 바퀴와 접촉면의 운동마찰력을 구름마찰력으로 바꾸어 주는 역할을 한다. 평면과 평면의 운동마찰력 보다는 바퀴와 지면에 의한 구름마찰이 훨씬 작은데, 그 이유는 바퀴와 바닥면사이의 접촉시간이 매우 짧아서 상대적으로 마찰력을 적게 받기 때문이다. 따라서 수레의 운동마찰계수(구름마찰계수)가 나무토막의 마찰계수의 비해 약 107배 작다. 즉, 구름 마찰력이 운동 마찰력보다 크기가 더 작으므로, 수레의 바퀴는 에너지 손실을 줄이는 데 효과적이라고 할 수 있다

참고자료

· 물리학 실험, 제10판, 김기홍 외9명, 아주대학교 출판부, 2014년, page 53 ~ 59