2018년 9월 25일 화요일

물리학실험 마찰력과 마찰계수

물리학실험 마찰력과 마찰계수
물리학실험 마찰력과 마찰계수.hwp


본문
1. 실험 제목 : 마찰력과 마찰계수
2. 실험 목적 : 경사진 접촉면상에 놓인 물체가 운동을 시작할 때 물체에 작용되는 여러 힘을 고려하여 물체와 접촉면 사이의 마찰계수를 구한다.
3. 이론
(1)마찰력
물체가 다른 물체의 표면에 접하여 움직이려고 할 때 또는 움직이고 있을 때 그 운동을 저지하려는 힘이 접촉면을 따라 작용한다. 이 저항력을 마찰력이라고 한다. 예를 들면 책상 위의 물체를 움직이려고 외부에서 책상 면에 수평 방향으로 힘을 가해 끌면 책상 면과 물체의 접촉면을 따라서 끄는 힘과 반대 방향으로 운동을 방해하는 힘이 생긴다. 그 때 생기는 이 힘이 마찰력(frictional force)이다.
마찰력은 두 물체가 접촉되어 있을 때 접촉된 부분에서 두 물체를 구성하는 분자들 사이의 전기적인 인력 때문에 발생하고 결국 이 마찰력을 일으키는 근본적인 힘은 전기력이라고 할 수 있다.
마찰력의 크기는 미시적으로 접촉하는 면적에 비례하는데, 물체를 눕혀놓으면 물체끼리 접하는 면적이 커지는 반면 미시적 접촉 면적이 작아지고, 물체를 세워놓으면 물체끼리 접하는 면적이 작아지는 대신 미시적 접촉면적이 커져서 물체를 세워놓으나 눕혀놓으나 마찰력의 크기는 변하지 않게 된다
수평면 위에 직육면체의 모양의 물체를 놓고 잡아당긴다고 할 때. 물체를 세워 놓은 경우와 눕혀서 놓은 경우, 어느 경우에 마찰력이 클까? 실제로 실험하면 물체를 세워서 당길 때와 눕혀서 당기는 경우에 마찰력의 차이는 거의 없는 것처럼 느껴진다. 그 이유를 생각해보자.
매끄럽게 보이는 물체의 표면을 현미경으로 크게 확대하여 본다면 표면이 매우 울퉁불퉁하게 보일 것이다. 따라서 두 물체가 접촉되어있을 때 완전하게 밀착되어 있는 것처럼 보일지라도 미시적으로 들여다보면 울퉁불퉁한 표면 때문에 실제로 접촉하고 있는 면적이 그리 크지 않는다. 따라서 물체를 세워놓게 되면 접하고 있는 면에 작용하는 압력이 커져서 미시적으로 접촉하는 면적이 넓어지고, 또 물체를 눕혀놓으면 면에 작용하는 입력이 작아져서 미시적으로 접촉하는 면적이 작아지게 된다.
(2)수직 항력
책상 위에 두터운 책을 놓으면, 그 책에는 중력이 작용한다. 중력 외에 다른 힘이 작용하지 않는다고 하면 책은 책상을 뚫고 중력이 작용하는 방향인 지구 중심으로 내려가야 한다. 하지만 실생활에서 자주 보는 것처럼 그런 일은 일어나지 않는다. 책상이 중력과 똑같은 크기로 책을 떠받치고 있기 때문이다. 지구상에 존재하는 모든 물체는 기본적으로 지표면에 의한 수직항력을 받고 있어서 지구 중심으로 끌려들어가지 않는다.

하고 싶은 말
좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여,
과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다.

위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어
학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^
구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅

키워드
물체, 마찰력, 책상, 면적, 실험, 접촉

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