일반물리학실험 결과레포트 - 2차원충돌

소개글

일반물리학실험 결과레포트 - 2차원충돌에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험결과(데이터)
2. 결과분석
3. 고찰
4. 결론
5. 참고문헌, 감사의 말

본문내용

0.7343
0.0104
17.21
0.7917
0.0121
비탄성충돌
마찰력 등의 오차로 인하여 운동에너지가 보존이 되지 않으므로 비탄성충돌이라고 볼 수 있다.
실험3 (X-Y그래프)
실험3 캡쳐자료
X-Y그래프는 퍽의 운동경로를 나타낸다. 또한, 그래프 상에 시간은 나와있지 않지만, x,y의 운동 방향이 바뀐 시점을 데이터 표를 참조하면 벽면에 충돌한 시간을 알 수 있다.
2. 고찰
이번 실험은 에어테이블 위에서 퍽들의 충돌을 통해 총 운동 에너지의 보존 여부를 알아보는 실험이었다. 실험 데이터를 이용해 각 실험별로 사용된 공식에 대입을 하고 결과를 도출해보니 충돌 전후의 운동에너지가 비슷한 경우도 있었으며, 차이가 나는 실험도 있었다. 보통의 경우에 여러 가지 오차의 원인들로 인해 감소하는 것이라 생각하여 오차의 원인을 분석해보았다. 오차의 원인으로는 다음과 같다.
① 충돌할 때 소리가 발생하여 소리에너지로 에너지 손실이 생겼다.
② 에어테이블이 지면과 완전한 수평을 이루지 못했다. 이는 실험 전에 계속 수평계를 가지고 수평여부를 확인하고 높이를 조절해 나갔는데 에어테이블 자체가 곡률이 존재하여 완전한 수평을 이루지 못하여 퍽이 저절로 왔다갔다 하는 바람에 오차가 생긴 것 같다. 또한 완전한 수평을 이루지 못하였기에 정 지한 퍽에 운동하는 퍽을 충돌시키는 실험에서 정지 상태의 퍽을 만들기 위해 손으로 다른 조원이 누르고 있다가 충돌 직전에 떼는 방법을 사용하였는데, 퍽을 누른 상태에서나, 퍽에서 손을 뗄 때 퍽 이 조금은 위치변화를 일으키므로 오차가 발생한 것 같다.
③ 에어테이블과 퍽과의 마찰로 인하여 에너지 손실이 생겼다.
④ 공기 저항력으로 인하여 운동에너지가 감소하였다.
⑤ 퍽이 이동할 때 회전운동을 하면서 이동하므로, 회전에너지와 운동에너지 간의 에너지 교환이 일어 나 운동에너지가 감소하였다.
이러한 이유들로 인하여 운동에너지가 보존되지 않았고 이로 인해 발생한 충돌 전후 운동 에너지 차이에 의해 탄성 계수 또한 1보다 작은 값이 도출되었다.
3. 결론
2차원 충돌 실험을 통해 충돌 전후의 운동에너지의 변화를 분석함으로써 운동에너지 보존 여부에 대해 알 수 있었다. 그리고 결과 값의 충돌 전후 보존 여부에 따라 탄성충돌 여부를 알 수 있었다. 이론적으로는 탄성충돌 및 운동에너지가 보존되는 결과가 도출되지만 실제 실험에서는 모두 보존되지 않았고, 비탄성충돌이라는 결론을 얻게 되었다. 결론을 짓자면, 2차원 충돌에서 위의 고찰에서 제시한 오차의 원인들로 인하여 충돌 전후의 물체는 운동에너지가 보존되지 않으며, 비탄성 충돌이라고 결론 지을 수 있다. 만약 오차의 원인들을 고려하지 않는다면 충돌 전후의 물체는 운동에너지가 보존되며, 완전 탄성 충돌이라고 볼 수 있는 것이다.
4. 참고문헌, 감사의 말
참고문헌 : 일반 물리학 실험 (북스힐)
대학 물리학 (북스힐) - p.206 ~ 219
감사의 말
항상 친절하게 답변해 주셔서 조교님께 감사드리며, 앞으로도 열심히 실험을 준비해서 성공적인 실험이 되도록 노력하겠습니다.

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