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[자연과학]물리학 및 실험 - 마찰계수 측정 결과

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작성일17-12-07 10:55

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마찰력의 크기를 f, 수직항력을 N, 마찰계수를 μ(mu; 뮤)라고 할 때, f = μN의 관계가 성립한다. 마찰의 정도를 나타내는 마찰계수는 물체의 재질, 표면의 매끄러운 정도 등에 따라 달라진다. 즉 같은 수직항력이 작용 시 마찰계수가 클수록 마찰력의 크기도 커진다. 이 저항력을 마찰력이라고 한다. 이 힘이 곧 마찰력이다. 이 상태에서 물체가 옆으로 움직이려면 요철 모양을 파괴시키는 힘이나 빗면을 따라 약간 올라가거나 내려오는 힘이 필요하게 된다.

4)실험 방법
수평면 접촉면상에서 물체가 운동을 시작할 때의 힘을 측정(測定) 하여 마찰계수를 구한다. 이 두 가지 설은 상호 보완적인 것으로 환경과 조건에 따라 타당성이 있는 것을 선택하여 설명(explanation)하게 된다. 운동마찰계수는 다시 미끄럼운동을 할 때의 미끄럼마찰계수와 구르는 운동을 할 때의 굴림마찰계수로 나눈다. 그러므로 최대정지마찰력은 운…(省略) 동마찰력보다 항상 크다. 물체를 옆으로 움직이려면 이 결합을 파괴시키는 힘이 필요하다.
순서






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1. 실험 목적
마찰력의 종류를 알고 마찰력의 크기를 다르게 하는 原因을 분석하고, 마찰계수를 구할 수 있따

2. 원리 및 방법
1)마찰력이란
물체가 다른 물체의 표면에 접하여 움직이려고 할 때 또는 움직이고 있을 때 그 운동을 저지하려는 힘이 접촉면을 따라 작용한다.
요철설은 서로 접촉하고 있는 두 면을 확대시켜보면 울퉁불퉁한 요철 모양을 이루게 된다.

3)마찰계수의 종류
최대정지마찰력과 수직항력의 관계를 주는 정지마찰계수와 운동마찰력과 수직항력의 관계를 주는 운동마찰계수가 있따 이때 운동마찰계수는 항상 정지마찰계수보다 작다. 물체가 미끄러져 내리는 경우와 물체를 끌어올리는 경우 두 가지를 실험한다.
경사면의 접촉면에서 물체가 운동을 시작할 때, 경사면의 기울기와 물체에 작용하는 힘을 측정(測定) 하여 마찰계수를 구한다.
마찰력의 크기는 접촉면에 상태에 따라 달라지며, 또한 접촉면에 수직한 법선력 N에 비례한다

2)마찰계수란
마찰력의 크기는 수직항력에 비례하는데 이때의 비례상수가 마찰계수이다. 마찰력이 생기는 原因은 요철설과 응착설로 설명(explanation)된다. 그리고 굴림마찰계수는 정지한 상태에서 구르기 시작할 때의 정지굴림마찰계수와 구르는 중의 운동굴림 마찰계수로 또 나누기도 한다.
3. 실험 결과

1) 수평면상에서의 정지마찰계수
마찰면의 재료회물체의 무게(W)물체가 움직이기 시작할 때 추+추걸이의 무게(Ws)아크릴1272.4g122g0.4482272.4g141.9g0.5213272.4g140.9g0.517고무1272.4g262.4g0.9632272.4g243.2g0.8933272.4g260.9g0.958사포1156.3g91.9g0.5882156.3g81.4g0.5213156.3g71.1g0.455

2) 미끄러져 내리는 경우의 정지마찰계수
마찰면의 재료회물체의 무게(W)물체가 움직이기 시작할 때
경사각()아크릴1116.1g29.5°0.5662116.1g25°0.4663116.1g26.8°0.505고무1156.3g43°0.9332156.3g41°0.8693156.3g40.8°0.863사포1116.1g19.5°0.3542116.1g17.9°0.3233116.1g19.5°0.354
3) 끌어올리는 경우의 정지마찰계수
경사각: 30°
마찰면의 재료회물체의 무게(W)물체가 움직이기 시작할 때 추+추걸이의 무게(Ws)아크릴1116.1g91.8g0.3362116.1g91.1g0.3293116.1g101.2g0.429고무1156.3g192.3g0.8432156.3g211.7g0.9873156.3g202.3g0.917사포1116.1g101.5g0.4322116.1g91.2g0.330311
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[자연과학]물리학 및 실험 - 마찰계수 측정 결과


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설명
[자연과학]물리학 및 실험 - 마찰계수 측정 결과



다.
응착설은 두 물체의 접촉면을 확대시켜 보면 실제 접촉되어 있는 부분은 전체 면적에 비해 아주 작은 면적만 접촉되어 있따
따라서 이 접촉되어 있는 작은 면적에 물체의 중력이나 수직항력이 집중되어 압력이 무척 커지게 된다. 접촉되어 있는 이 부분에서 서로 다른 두 물체의 분자들이 큰 압력에 의해 전기적으로 결합된다.

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