[물리]정��, 운동 마찰력 결과보고서

1. 제목
Static and Kinetic Friction (정��, 운동 마찰력)


2. 실험 목적
힘센서를 사용해서 정��마찰력과 운동 마찰력을 구한다.
운동센서를 이용하여 블록이 미끄러질 때의 운동 마찰력을 구해본다.
대상물의 무게왿� 정��마찰력과의 관계를 알아본다.
운동 마찰계수가 무게왿� 관계가 있다는 것을 알아본다.


3. 이론
<정�� 마찰력>은 상자를 움직이지 못하게 하는 힘이다. 만약 당신이 수평으로 상자가 움직이지 않는 작은 힘을 가하면, 정�� 마찰력은 상자에 가해지는 힘의 반대방향으로 가해진다. 그리고 미는 힘을 점점 증가시키면, 마찰력도 당신이 미는 힘에 반하여 증가한다. 그러나 정�� 마찰력에도 한계는 있다. 상자에 최대 정�� 마찰력보다 더 센 힘을 가하면 결국에는 상자는 움직일 것이다.
우리는 정�� 마찰을 로 모델화 할 수 있다. 여기에서 는 정�� 마찰 계수이고, 은 상자의 표면에 대한 수직항력이다. 수직항력은 상자의 표면에 작용하는 힘의 수직성분으로 규정한다. 이런 경우 수직항력은 대상물의 무게()왿� 같다.

5. 고찰

마찰력을 측정하기 위해 힘센서를 사용하였다. 블록이 움직이기 시작했을 때, 힘의 최대값 지점을 찾아 기록했다. 그 때의 힘이 최대정�� 마찰력이 된다.
왼쪽의 그래프왿� 같은 정확한 모습은 되지 않았지만, 생각보다는 만족할 만한 그래프를 얻었다,(오른쪽)
4가지의 무게로 각각 3번씩 실험을 해서 얻은 결과 값을 평균내서 평균값을 얻었다.

다음은 운동 마찰력을 구하는 것이었는데 왼쪽 위 그래프(힘, 시간 그래프)에서 힘이 일정한 부분을 말한다. 직접 실험한 그래프에서는 책상 면이 고르지 못했고, 당기는 힘이 일정하지 않았기 때문에 운동 마찰력이 일정하게 나올 수 없었다. 그래서 Drag를 하여 평균값을 기록하였다. 마찬가지로 4가지의 무게를 3번씩 실험하여 얻은 결과 값을 각각 평균 내었다.


두 번째 실험에서는 나무블럭을 motion detector를 향해 밀었다. 속도 변화구간을 마우스로 범위를 정하고 기울기를 구했는데, 그 기울기가 가속도라는 것을 알 수 있었다. 운동마찰계수를 계산해 표에 적고 앞에서 실험한 값과 비교해 보았다.