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마찰계수의 측정 |
| 요약 |
마찰계수의 측정
제목:마찰계수 측정
1.실험목표
마찰력의 종류를 알고 마찰력의 크기를 다르게 하는 원인을 분석하고, 마찰계수를 구할 수 있다.
2.실험원리
한 물체가 다른 물체와 접촉하여 상대적인 운동을 하력고 할 때, 또는 상대적인 운동을 할 때, 그 접촉면의 접선방향으로 운동을 방해하려는
힘을 마찰력이라고 한다.
정지해 있는 물체에 힘을 가할 때 그 힘을 점차로 크게 하면 운동 바로 직전에 작용하는 힘이 가장 크다. 그리고 그 이후 즉 물체가 움직이고 있을 때에는 힘을 조금만 주워도 움직이게 된다.
위의 그림과 같이 움직이기 직전까지 힘을 어느 한 정점까지 계속 주고 있다. 그 정점을 최대정지마찰력이라고 한다. 그리고 그 이후에는 운동마찰력이 작용함을 알 수 있다. 마찰력은 접촉면의 크기(면적)과는 무관하며 접촉면의 상태, 재질, 거칠한 정도에 영향을 받는다.
또 한 접촉면에 작용하는 물체의 수직항력에도 영향을 미친다.
위의 그림과 같이 물체에 힘을 작용하여 바닥에 대한 속도의 상대운동을 시키는 경우 정지마찰력의 크기 는
≤N
이 때 는 정지마찰계수이며, 등호는 가 최대정지마찰력일 EO만 성립한다. 또한 운동마찰력의 크기 는
=N
로 주어지고, 운동마찰계수 는 보통 정지마찰계수 보다 작다.
3.실험 기구 및 장치
①마찰계수 측정장치
②물체(각기 다른 면)
③추걸이와 추
4.실험 방법
< A >
< f>
W(N)
①정지마찰계수:위의 그림에서 보는거와 같이 물체 A가 움직이기 시작할 때 까지 추걸이에 추를 증가시켜 추의 무게 를 측정한다. 최대 정지마찰력 는 측정한 와 크기가 같고, 또한 물체 A에 작용하는 수직항력 N은 무게 W와 그 크기가 같으므로 식 ≤N 로부터
이 식에서 |
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