09.5.21 (9장 운동량과 에너지보존)

목차

1. 측정값

2. 실험결과

3. 질문 및 토의

4. 결론 및 검토

5. 참고문헌 및 출처

본문내용

여기서 속도를 결정하는 것은 발사통의 Range이다. 용수철의 탄성력을 이용한 이 발사통은 용수철을 작은 변위만큼 움직이는 Short Range, 그리고 점점 변위를 크게 해주는 Long Range로 후크의 법칙에 의하여 쇠구슬에 미치는 힘은 Long Range로 갈수록 크다.
미치는 힘에 비례하여 쇠구슬의 속도도 커지게 되고 이로 인해 충돌전의 쇠구슬의 운동량도 커지게 된다.
발사된 쇠구슬은 진자와 서로 합쳐져 마치 하나의 물체처럼 움직이게 되는데,
이때 운동량 보존 법칙에 의해 발사전의 쇠구슬의 운동량과 이 합쳐진 질량의 운동량은
서로 같게 되어야 한다.
그러므로 쇠구슬의 처음 속도가 클수록 또는 Long Range로 갈수록 합쳐진 진자의 운동량은 따라 커져야한다. 또한 관성모멘트와 각운동량의 관계에서 각운동량도 보존되어야 한다.
또한, 에너지 보존 법칙에서 본다면 비탄성 충돌은 탄성 충돌과는 달리 쇠구슬과 진자의 충돌 후 운동 에너지의 손실을 가지고 올 것이다.
실험에 의해 측정된 결과 값을 이론과 비교를 해 보았을 때, 우선 충돌 전의 쇠구슬의 운동량의 변화는 Short Range, Midium Range, Long Range가 각각 0.0107, 0.0177, 0.0247 수치로 작은 차이지만 점점 커지는 경우를 볼 수 있다. 충돌 후의 운동량 변화 수치는 0.455, 0.273, 0.444 인 것을 볼 수 있는데 이는 이론과 달리 Short Range에서 제일 크다. 이것은 발사통의 사용 미숙이 가져온 큰 오차임을 추측할 수 있다.
에너지 면에서 봤을 때 충돌 전 후의 에너지의 비교값이 음(-)의 값을 가지는데 이는 에너지의 손실을 의미한다. 비탄성 충돌 시 운동 에너지가 다른 에너지로 전환된 것이다.
하지만, 정확하게 보존된 것은 아니였으며 이는 또한 오차에 의한 영향이라고 생각된다.
우리 조는 미숙한 실험 장비의 사용으로 인해서 큰 오차를 불러왔고 그 외 마찰등등... 숫자가 정확하게 읽지 못해서 가져오는 등의 여러 작은 오차들에 의해 이론값과는 조금 다른 결과값을 가져왔다.
하지만 이 실험을 통해 비탄성 충돌이 가지고 오는 운동 에너지 손실과 충돌 전 후의 운동량은 보존된다는 사실을 알게 되었다.
5. 참고문헌 및 출처
www.naver.com
www.daum.net
www.google.co.kr
www.yahoo.co.kr
각 식들은 책과 인터넷을 참고하여 만들었음.

키워드

운동량과 에너지보존