2021 온라인 과학 탐구 챌린지

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2021 과학 탐구 챌린지 - 마찰력

⊙ 접촉하고 있는 두 물체 사이의 상대적인 움직임을 방해하는 힘

마찰력은 정지 마찰력과 운동 마찰력으로 나누어 볼 수 있다.

1. 정지 마찰력 - 물체가 정지하고 있는 동안 받는 마찰력
▷ 마찰력의 크기 : 외력의 크기와 같음
▷ 마찰력의 방향 : 외력의 방향에 반대

2. 운동 마찰력 - 물체가 운동하고 있는 동안 받는 마찰력
▷ 마찰력의 크기 : 물체에 따라 다르다. (운동 마찰계수)
▷ 마찰력의 방향 : 외력의 방향에 반대

※ 수직 항력(N)
표면이 표면에 대해 수직 하게 물체를 떠받치는 힘
물체가 표면에 가하는 힘과 함께 서로 작용-반작용 관계

마찰력은 물질의 종류(마찰계수)와 물질의 질량에 영향을 받는다.

*주의!!
- 표면적의 변화는 마찰력을 변화시키지 않는다. [아몽드-쿨롱의 법칙(Amontons-Coulomb’s Law)]

조작 변인
- 마찰력을 변화시킬 방법
1. μ (마찰계수)를 다른 물질을 이용한다. → 거칠기 변화
- 가죽, 종이, 사포, 아크릴…
2. m(질량) 물질의 질량을 변화시킨다.→ 수직 항력 변화

종속 변인
- 마찰력을 측정할 방법
1. 용수철저울
2. 바닥의 기울기
3. 추 달기 (클립, 추)
4. 자석

※ 실험 시 주의 사항
- 각 조작 변인 별 통제 변인을 잘 생각해야 한다.
1. 마찰계수를 변화 시 질량 통일
2. 질량 변화 시 마찰계수 통일
3. 질량은 일정하게 변화

1. 용수철저울
조작 변인을 바꾸면서 용수철저울의 눈금을 기록한다.
[꼭 용수철저울이 아닌 스프링(용수철)의 늘어난 길이로 도 가능]

용수철 저울 사용

2. 바닥 기울기 변화
1. 조작 변인을 바꾸면서 미끄러지기 시작하는 바닥의 기울기를 기록한다.
또는
2. 조작 변인을 한 번에변인을 올리고 미끄러지는 시간을 비교한다

3. 추 달기
- 조작 변인을 바꾸면서 접시의 클립 수를 비교