충격실험 레포트

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 방법

4. 실험 결과 및 고찰

5. 참고 문헌

본문내용

1) 처음으로 팬듈렴이 시편에 충돌하기 직전의 속도를 이론적으로 구해야 한다. 이는 에너지 보존법칙에 저항값을 더해주면 성립이 될 수 있다.
Ａ
☞ 처음에는 정지해 있으므로 운동에너지는=0, 이다.
☞ 기준점이 시편의 초기 위치이므로 나중 위치에너지=0
☞ 시편은 회전운동만 하므로 이다.
☞ 이다.
☞ 저항 에너지는 실험 시간에 제시한 평균 저항치를 도입한다.
☞ 이를 A식에 대입하여 충돌 직전의 속도인 를 구한다.
여기에 를 대입하여 정리하면,
B식
☞ B식은 충돌 바로 직전의 펜듈럼의 속도이다.
2) 이제 충돌 바로 직전의 속도를 구했으니 선운동량 원리와 각운동량의 원리를 이용하여 충돌후의 시편의 속도를 구해보도록 하자.
이 운동량의 원리를 적용하여 시편의 충돌직 후 속도를 구하려 한다.
C식
☞ 충돌 직후 펜듈럼과 시편은 같은 방향으로 이동한다고 보고 속도를 정한다.
D식
☞ C와 D식에서 를 소거한다. 즉, C를 D식에 대입한다.
☞ 이 때 단, , 로 식에 대입한다.
☞ 충돌 직후이므로 펜듈럼의 속도와 시편의 속도는 동일하다고 정의한다.
와 같은 식으로 대입한다.
☞ R = 0.765m이다.
☞ 따라서 이것들을 모두 대입하고 정리하면 아래와 같은 결과를 얻는다.
--> 따라서 가 된다.
☞ 결과적으로 시편의 운동에너지 즉, 은 아래와 같이 된다.
☞ B식의 결과식을 운동에너지 식에 대입하면 운동에너지를 구한다.
F식
☞ 결과적으로 F식이 시편의 운동에너지가 되는 것이다.
실험 시간에 구한 값과는 질량과 모멘트값을 대입할 수가 없어서 비교할 수는 없었다. 그래서 내가 생각한 이론적식을 이번 샤르피 충격실험에 적용할 수 있을지 의문이 들었다. 확인을 할 수는 없었지만 동역학 시간에 배운 지식을 깊고 오래 생각할 수 있는 계기가 되어서 큰 도움이 되었다고 생각한다. 물론, 동역학 책을 참고하면서 동역학적 지식도 향상됐으리라 생각한다.
(3) 실험과정에서 오차를 발생시키는 원인들을 나열해보려 한다.
① 시편의 표준 규격의 오차보다 적은 시편을 사용하여 실험을 하였기 때문에 가장 큰 오차의 원인이 될 수 있었다.
② 보통 쓰이고 있는 가재는 실온부근에서 연성천이온도가 있으므로 실온부근의 약간의 온도 변화에 의해서 충격치가 현저하게 변한다. 따라서 재료는 가능한한 연성 천이온도를 낮추는 것이 바람직하다. 일반적으로 결정입도가 클수록 Mn, Ni 합금 원소를 넣으면 연성 천이온도를 낮춘다.
③ 파괴단면의

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