[자연과학] 일반물리학 실험 - F〓ma와 마찰력

1. 실험제목 와 마찰력

2. 실험목적 의 관계를 실험을 통하여 알아본다.

3. 이론
물체의 가속도는 물체가 받은 힘의 크기에 비례하고, 질량에 반비례한다. 이것을 Newton의 제2법칙이라고 한다.
이다. 이때, 는 외부에서 물체에게 가해지는 힘의 합력이고, m은 물체의 질량, a는 물체의 가속도이다.
먼저, 각각의 물체가 받는 힘을 이용하여 수식을 세우고 연립해서 수식을 연립하여 가속도를 구할 수 있다.
그림과 같이 물체 이 받는 힘에서 수직방향의 힘은 서로 상쇄되어 0이 된다. 남은 힘은 장력 뿐이므로
가 된다. 물체 이 받는 힘은 장력 와 중력 이고, 장력 는 물체 이 받는 장력과 동일하다고 볼 수 있다. 따라서 운동방정식을 세우면
이다. 이 두 식을 더하면 장력 를 상쇄할 수 있고 가속도 를 구하면
이다.

물체 과 물체 을 하나의 물체 으로 고려하여 가속도 를 구할 수도 있다.
그림에서 물체 이 받는 살펴보면, 모든 힘이 상쇄되어 만 남게 된다. 따라서, 는 아래와 같이 적용될 수 있다.
이 된다.

4. 실험방법

A. 마찰이 없는 경우
1. 에어트랙을 수평으로 맞춘다.
2. 포토게이트를 pulse mode로, 두 포토게이트의 간…