[물리실험] 2차원 충돌실험

소개글

[물리실험] 2차원 충돌실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 이론

3. 장치 및 방법

4. 측정값

5. 계산 및 오차

6. 결론 및 검토

본문내용

루는 각 θ1과 θ2를 측정한다. 5회 반복하여 평균을 구한다.
f. r1, r2, θ1,θ2로부터 층돌 후 입사구와 표적구의 속도 v1'와 v2'를 계산한다. 입사구와 표적구의 질량과 반경을 측정하여 기록한다.
4. 측정값
H=11.5cm
h=84.5cm
1
2
3
4
5
평균
X입(cm)
2.7
0.7
0.3
0.9
1.2
1.16
Y입(cm)
8.7
18.8
11.4
11
20.9
14.16
1
72.76
87.87
88.49
85.32
86.71
84.23
X표(cm)
37.05
38.2
36.2
36.6
37.9
37.19
Y표(cm)
3
5.9
5.7
5.6
5.4
5.12
2
4.63
8.78
8.95
8.70
8.85
7.982
5. 계산 및 오차
① t===4.15s
충돌 전 입사구의 속력=cm/s
충돌 전 운동량=mv=
② (r=거리)
충돌 후 입사구의 x성분 속력=0.28cm/s
y성분 속력=3.40cm/s
충돌 후 표적구의 x성분 속력=1.22cm/s
y성분 속력=2.46cm/s
충돌 후 x성분 운동량의 합 = m(0.28+1.22)=37.5
③ x축 오차=37.5-375.25=-337.75
x축 오차율=337.75/375.25=90%
④ 충돌 후 y성분 운동량의 합 = m(3.40-2.46)=0.94
y축 오차=0.94-0=0.94
⑤ 1+2=92.212
6. 결론 및 검토
이 실험을 하고 분석을 해 본 결과, 이 실험은 운동량이 보존되지 않는 실험이었다.
측정값을 이용해서 추의 속력을 구하고, 운동량을 구한 뒤에 구슬 두 개를 충돌 시킨 뒤의 운동량과 비교해 보았는데, 측정값으로서의 충돌 전 운동량은 275.25이 나왔지만, 실험값으로서의 운동량은 37.5가 나왔다.
우리가 힘들게 계산한 값으로는 오차율이 90%나 되지만, 몇 가지 타당한 근거가 있다.
우선, 구슬과 수직기 사이의 마찰을 생각해야 한다.
아마 마찰로 인해 운동량이 좀 줄지 않았을까 싶다.
그리고 표적구가 있는 막대에 홈이 파여져 있는데, 입사구가 충돌할 때, 그 홈이 충격력을 흡수하지 않았을까 하는 생각이 든다.
마지막으로 구슬을 놓는 위치가 조금 달랐을 뿐더러, 구슬을 내려놓을 때 충격이 있었을 수도 있었고, 구슬이 떨어진 지점을 정확히 찾지 못했거나, 길이를 잘못 쟀을 수도 있다.
이번 실험을 정확하게 하기 위해서는 마찰력이 적고 정밀한 측정기구가 필요하고, 실험값을 제대로 잴 수 있는 능력이 필요하겠다.

키워드

충돌실험,   2차원 충돌실험,   입사입자,   충돌,   2차원,   물리실험,   입자 충돌 실험,   선운동량보존