탄성 및 비탄성 충돌

목차

1) 실 험 목 적

2) 실 험 이 론
　1. 초속도 구하기
　2. 비탄성 충돌
　3. 탄성충돌

3) 실 험 방 법
　1. 기구 및 장치
　2. 실 험 방 법

4) 실 험 결 과

5) 분 석 및 토 의

6) 참 고 문 헌

본문내용

4
평균
0.0297
0.0236
20.5
20
21
20
19
20
횟수
1
2
3
4
평균
0.0207
0.0157
24.2
16
16
16
15
15.75
실험3) 탄성충돌
이론값
실험값
횟수
1
2
3
4
평균
0.162
0.0857
오차
47.1
70
69
71
70
70
횟수
1
2
3
4
평균
0.103
0.042
59.2
29
30
28
27
28.5
횟수
1
2
3
4
평균
0.075
0.038
49.3
22
21
20
23
21.5
5) 분 석 및 토 의
실험 결과를 통해 탄성 충돌과 비탄성 충돌을 실제상에서 구현하기는 상당히 어렵다는 사실을 알 수 있다. 오차의 율만 봐도 20～50% 로 굉장히 큰 오차가 발생하는 것을 봤음으로써 실제로 구현하기에는 힘든 이론임을 알 수 있었다. 운동량 보존과 탄성충돌/비탄성 충돌의 경우는 많은 가정과 또한 실험적으로 찾기에 어려운 제약이 많이 존재하기에 이런 값이 나왔으리라 생각한다. 물론 계측기기의 오차 및 오차의 원인을 분석해서 넣어보면 이론식과 실험식이 거의 일치함을 알 수 있겠지만 그 과정이 너무나 복잡하고 또한 공기 즉 유체의 움직임 역시도 실험식을 통해서만 알 수 있기에 그 과정은 생략하도록 하겠다.
위의 내용을 보면 알겠지만 질량이 커질수록 에너지가 작아짐을 알 수 있다. 이는 질량이 늘어남에 비해 속도가 작아지고 또한 속도의 경우는 제곱으로 들어가기에 에너지는 점점 작아짐을 알 수 있다.
그러면 위의 실험에서 오차가 발생하는 요인을 분석하면
1. 계측기기의 오차가 있다. 이번 실험은 계측기기 자체의 오차가 존재가 다른 기기에 비해 크다고 생각한다. 각도를 시간에 대해 잰다는 것 자체가 일단 선형적인 길이를 재는 것보다 훨씬 순간적이기에 정확도율이 낮음을 알 수 있고, 그런 이유 때문에 오 차가 발생한다고 생각한다.
2. 공기저항의 영향도 있을 것이다. 포탄이 나와서 진자의 움직임을 주고 진자가 올라 갈 때 공기의 저항이 존재하기에 속도가 줄어들 것이다. 또한 가속도의 영향도 무시 할 수 없다. 힘을 받았기에 구심가속도가 아닌 선형 가속도가 생기기에 등속원운동이 불가능하다고 생각이 된다. 또한 공기저항 역시도 가속도의 영향을 주고 등가속도가 아닌 가속도가 계속 변하는 운동을 하기에 오차가 발생한다고 생각된다.
3. 실제로 지구상에서 중력과 마찰이 존재하는 한 탄성충돌과 비탄성충돌은 절대 존 재할 수 없다. 바로 중력과 진자 밑부분과 쇠공과의 마찰등이 모두 이 오차의 원인으 로 존재할 것이고 그래서 오차가 생기는 것이다.
위의 요인들이 오차에 가장 크게 작용하는 요인이라고 할 수 있다. 물론 오차가 많이 발생했다는 아쉬움이 존재하지만 실험적으로 이론을 증명하려는 시도자체에 대해서 좋은 경험이라고 생각한다.
6) 참 고 문 헌
1. 일반물리학 실험 ( 형설출판사, 최석호 외 7인 )
2. (개정판)일반물리학 ( 형설출판사, 이영재 외 9인 )
2. 공학도를 위한 동역학 7th Edition ( McGrawHill, Ferdinand P. Beer 외 2명 )

키워드

탄성,   탄성충돌,   비탄성 충돌,   비탄성,   초속도,   실험