충격 실험 - 스폰지 금속 나무 패드

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충격 실험 - 스폰지 금속 나무 패드 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목 차
1. 실험 목적

2. 실험 내용 및 이론적 배경

3. 실험 장치 및 방법

4. 실험 내용

5. 결과 및 고찰

본문내용

계수
m2
V1
h
1) 추가 B위치에 있을 때의 위치 에너지()
→
2) 추가 A위치에 있을 때의 운동 에너지()
→
3) 단면계수(I) →
4) 플라스틱 탄성계수(E) 오차가 심하여 자료를 구함
(http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=766)
5) x(충격이 가해지는 지점부터 스트레인게이지가 붙어 있는 곳까지의 거리) = 0.15m
6) y(외팔보 중심에서 단면까지의 거리) =
나) 나무Pad 실험
초기ε = 7053 최대ε = 145267 실제최대ε = 145267-7053 = 138214(Micro-strain)
①
L은 외팔보의 길이 : 0.18m
②
1) 충격시 Pad의 흡수된 에너지
2) 실험시 손실된 에너지 비교평가
① 외팔보로 흡수된 에너지
② 충격량 보존 법칙에 의해 충격 직후의 속도
다) 스펀지Pad 실험
초기ε = 5693.97 최대ε = 140282.86 실제최대ε = 140282-5693.97=134588(Micro-strain)
①
L은 외팔보의 길이 : 0.18m
②
1) 충격시 Pad의 흡수된 에너지
2) 실험시 손실된 에너지 비교평가
① 외팔보로 흡수된 에너지
② 충격량 보존 법칙에 의해 충격 직후의 속도
라)금속PAD
초기ε = 8412.94 최대ε = 140736.03 실제최대ε = 140736.03-8412.94=132323(Micro-strain)
①
L은 외팔보의 길이 : 0.18m
②
1) 충격시 Pad의 흡수된 에너지
2) 실험시 손실된 에너지 비교평가
① 외팔보로 흡수된 에너지
② 충격량 보존 법칙에 의해 충격 직후의 속도
5. 결과 및 고찰
나무
스폰지(pu)
금속
이론값
충격시 추의 속도()
0.826 m/s
0.826 m/s
0.826 m/s
충격시 추의 에너지()
0.0348 J
0.0348 J
0.0348 J
실험값
외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지()
0.05 J
0.046 J
0.045 J
충격시 Pad에 의해 흡수된 에너지()
-0.0145 J
-0.0112 J
- 0.0102 J
이론값
충격량 보존 법칙에 의해 충격 직후의 속도()
0.589 m/s
0.589 m/s
0.589 m/s
외팔보로 흡수된 에너지()
0.0249 J
0.0249 J
0.0249 J
충격량보존의 법칙은 질량과 속도의 곱은 비례한다(mV=충격량=constant)이다. 충격직후의 속도를 이론상 구한 값과 실제 속도 값은 차이를 보였다. 처음에 플라스틱 탄성계수 값을 저번실험에서 구한 4GPA 값을 넣고 계산해 보니 터무니없는 계산 오차 값이 생겨났다. 이에 azom.com 사이트에서 플라스틱의 탄성계수 값을 찾아내어 0.004GPA 값을 넣고 계산하여 오차를 많이 줄였으나 약간 말이 안 되는 결과가 나왔다. 충격 시 가해지는 추의 에너지 보다 더 많은 에너지가 외팔보를 변형 시키는 에너지로 쓰였다. 때문에 오차의 원인에 대해 생각해 보았다. 각 Pad 재료의 무게가 모두 다른데 무시하고 Dump의 질량의 값만 적용한 점과 실험실에서 일어나는 진동이 추에 의해 가해졌을 때의 진동과 합쳐저 더 큰 결과가 나오는 오차가 생길 수 있다고 생각하였다.
실제 실험을 하지 못해서 추의 움직임을 직접 살펴볼 수 없었던 부분이 가장 아쉽다.실험에서 생긴 오차가 왜 생겼는지 실험을 직접 하였다면 여러 가지 오차 원인을 알 수 있었겠지만 실험을 직접하지 못하고 이론수업과 데이터만 받다보니 잘 알 수 없었다. 데이터 값만 가지고 오차의 원인을 생각하는데 무리가 있었다. 하지만 여러 가지 오차가 생길 가능성에대해 생각해보면서 흡수·손실된 에너지의 개념, 각물질의 특성에 대해 알 수 있었다.

키워드

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