마찰력 실험

1. 실험 요약

마찰력은 일상생활에서 가장 직접적으로 관찰할 수 있는 힘 가운데 하나이다. 마찰력이 없다면, 일단 곧게 서있거나 걷고 뛰는 것부터 불가능하다. 물건이 한 군데 서 있을 수가 없고, 벽에 걸려 있을 수가 없게 된다. 물리학을 공부하면서 ‘마찰력을 무시한 채’로 풀이하는 문제가 많긴 하지만, 역시 마찰력은 무시할 수 없는 중요한 힘이다. 이러한 마찰력은 왜 생기는 것이며, 어떤 법칙에 의해 작용하는가 그 성질을 알 필요가 있다. 마찰력의 성질에 대하여 아는 것은, 주변에서 일어나는 많은 ‘실제’ 물리 현상에 대하여 이해할 수 있도록 한다. 거의 모든 물체의 운동은 마찰력을 무시할 수 없는 상태에서 일어나고 있기 때문이다.
이번 실험에서는 두 종류의 마찰력, 정지 마찰력과 운동 마찰력에 대하여 알아보도록 한다. 각도를 알 수 있는 경사면과 다양한 표면을 가진 나무토막, 추를 이용해서 마찰력에 대해 알아보도록 한다. 정확한 실험을 이용하여 빛살문검출기(photogate detector)를 사용한다.

2. 배경 지식
(1) 뉴턴의 운동법칙 (Newton`s Law of Motion)
외부로부터 힘을 받지 않는 물체는 그 운동 상태를 보존한다. …