빗면에서의 등가속도 운동의 이해 및 마찰력의 측정

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1. 실험목표

빗면위의 물체가 중력과 빗면의 수직항력의 합력에 의해 미끄러져 내려오는 등가속도 운동임을 이해하고, 이를 실험을 통하여 확인한다.

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2. 실험기구

빗면, 나무토막 (육면체 형), 전자 저울, 각도계, 줄자, 스톱워치, 양면테이프

3. 실험방법

가. 최대정지마찰계수 측정

1) 나무토막의 질량을 측정한다.

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사진 1 나무토막 질량 측정

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2) 나무토막을 빗면위에 올려두고 빗면을 기울인다. 이때 각도 측정을 위해 각도계 중심을 정확히 빗​

    면의 끝과 일치하게 둔다.

3) 나무토막이 움직이기 시작한 순간 빗면이 바닥과 이루고 있는 각도를 측정하여 기록한다.

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사진 2 순간 빗면이 바닥과 이루고 있는 각도를 측정

4) 나무토막 대신 지우개를 이용하거나 나무토막과 지우개를 붙여서 마찬가지로 움직이기 시작하는

    각도를 측정한다.

5) 각 과정에 대해 여러 번 실험을 실시하고 평균값을 기록한다.

6) 최대정지마찰계수를 계산하여 기록한다.

나. 운동마찰계수 측정

1) 나무토막이 빗면 위에서 미끄러져 내려올 수 있도록 빗면의 기울기를 충분히 크게 조정한다

2) 빗면 꼭대기 끝에 나무토막을 놓고 미끄러지지 않도록 잡아준다. 이때, 물체가 이동하는 거리를

    측정한다.

3) 잡아둔 나무토막을 놓아 빗면을 미끄러져 내려오게 한다.

4) 시작위치에서 정지할 때까지의 시간을 측정한다.

​사진 3 물체가 이동하는 거리를 측정

5) 위 과정을 여러번 실시하여 평균값을 구한다.

6) 빗면의 기울기를 달리하여 위 과정을 반복한다.

7) 지우개를 이용하여 위 과정을 반복한다.

8) 얻은 실험값을 이용해 운동마찰계수를 측정한다.

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