2022 개정교육과정 중학교 과학 1학년 천재교과서(임성숙) 에 나오는
마찰력 실험을 가상실험으로 만들어 보았다.
https://sciencej1.cafe24.com/html5/friction/friction.html
중학교에서는 마찰력 크기를 수치로 측정할 필요는 없다.
단지 무게가 무거울수록 접촉면이 거칠수록 마찰력이 커진다는 것만 알면 된다.
아래는 교과서 내용이다. 너무 간단한 실험이라 직접 해 보는 것이 가장 좋다.
<물리 - 고급 설명>
고등학생들을 위해서 최대 정지 마찰력과 운동마찰력도 수치로 나타나게 만들었다.
움직이기 전까지 마찰력의 크기는 작용한 힘의 크기와 같다. 학생들은 마찰력이 커서 움직이지 않는 다는 오개념을 갖기 쉽다.
잡아 당기는 힘보다 마찰력이 더 크면, 줄다리기 시합 하는 것처럼 마찰력 쪽으로 병이 끌려가야 된다.
마찰력은 최대정지 마찰력 보다 작을 때는 잡아당기는 힘 만큼만 증가한다. 그래서 힘이 평형을 이루고 물체는 움직이지 않는다.
그러다가 최대정지 마찰력보다 잡아당기는 힘이 더 커지면 물체는 움직이게 된다.
움직이기 시작하면 그때 부터는 운동마찰력이 적용된다. 그래서 처음 움직일때는 튕기듯이 움직인다.
그리고 마찰력은 운동을 방해하는 힘이기 때문에 어느쪽으로 잡아 당기든 잡아 당기는 반대 방향으로 마찰력이 생긴다.
병을 좌우로 잡아 당겨 보면서 확인할 수 있다.
<추가>
마찰력 실생활 응용. - 줄다리기 이기는 필승법
단체 줄다리기 이기는 필승법
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SBS UCC 과학탐험대에 출연(줄다리기) - 마찰력 - 접촉면상태
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p.s. 고맙게도 2022 개정교육과정 교과서 집필에 참여하게 되었다.
그 때 개발했던 병과 양면장갑을 이용해서 개발한 마찰력 관련 실험을 가상실험으로도 만들어 보았다.
중학교 수준에서는 마찰력 크기만 비교하면 되기 때문에, 접촉면의 거칠기는 양면 장갑을 이용해서 병을 뒤집어 볼 수 있게 했고
무게는 물의 양을 조절하면서 쉽게 확인할 수 있게 했다.
기존에 나무토막 사용하는 실험보다 무게를 쉽게 변화 시킬 수 있고, 접촉며 거칠기도 병을 뒤집는 것 만으로도 가능하기 때문에 쉽게 실험할 수 있다.
또 별다른 연결 없이 장갑의 손가락을 잡아 당기는 것 만으로도 마찰력이 크기를 체험할 수 있다.
