滑車を使った、摩擦力と空気抵抗のレポートを書いてるんですが・・・
今、物理の実験レポートを書いています。
実験では、まず重さm1,m2の２つの重りを滑車を通した紐の両端につけて、x=0.58[m]落下する時間を測定し、平均の速度、平均の加速度を求めました。
そして(m1+m2)g/(m1-m2)の式によって求めた加速度と実験結果とを比較し、摩擦を考える。というもので、
摩擦は
１、vに比例する空気抵抗
２、垂直抗力による滑車と紐との摩擦力
３、静止摩擦と動摩擦の違いがあることを考慮する
という感じなのですが、
先ず実験結果及び、計算によって求めた加速度はこのようにあります。
m1[kg] m2[kg] t[s] a(r)[m/s^2]a(e)[m/s^2]
0.090 0.120 0.865 0.775 1.400
0.080 0.130 0.683 1.243 2.333
0.070 0.140 0.532 2.049 3.267
0.060 0.150 0.484 2.476 4.200
0.050 0.160 0.395 3.717 5.133
まず、空気抵抗について、
m1が上方に向かうのに対し、m2が下方に向かい、速度は同じであるため、打ち消されると考えました。
そして空気抵抗が打ち消されるため、滑車と紐との摩擦のみで考え、それぞれの加速度から求めた力の差から摩擦力を求めました。
すると次のような結果になりました。
0.131
0.229
0.256
0.362
0.297
この結果によると、摩擦力は明らかに速度に伴って増加していることが分かります。
空気抵抗を打ち消すという考え方が間違っていたと思うのですが、なぜ違うのか分かりません。
また、この実験において、どこに動摩擦と静止摩擦を考慮する点があるのかも分かりません。どなたか解説して頂けるととてもありがたいです。
どうぞ宜しくお願いします。
