탄성및비탄성충돌3

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탄성및비탄성충돌3에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

후 식(5)를 이용하여 초속도 v를 계산한다.
(6) (1)에서 (5)의 과정을 3번 반복하여 초속도 v의 평균값을 구한다.
2) 완전비탄성충돌
(1) 진자의 아래쪽에 질량추를 1개 추가한다.
(2) 초속도측정과정과 동일하게 실험한다.
(3) 측정된 각도θ를 표에 기록한다.
(4) (3)의 과정을 3번 반복한 후, 질량추를 2개 매달아 (1)에서 (3)의 과정을 반복한다.
3) 완전탄성충돌
(1) 완전탄성충돌 실험을 위하여 진자의 고정대를 풀어서 반대로 연결한다.
(2) 진자의 아래쪽에 달려있는 질량추가 각각 0개, 1개, 2개일때로 실험을 실시한다.
(3) 측정된 각도θ를 표에 기록한다.
* 측정된 결과를 분석하여, 운동량의 보존, 에너지 전달률 등을 각각 비교하여 본다.
3.실험 결과
* = 진자의 질량
= 진자의 질량
0.146
= 진자+추1개의 질량
0.196
= 진자+추2개의 질량
0.426
= 질량중심
= 진자의 질량중심
26.0cm
= 진자+구슬의 질량중심
27.5cm
= 진자+추1개의 질량중심
27.5cm
= 진자+추1개+구슬의 질량중심
28.0cm
= 진자+추2개의 질량중심
28.0cm
= 진자+추2개+구슬의 질량중심
28.5cm
1)쇠구슬을 사용하였을 경우.
= 구슬의 질량 = 쇠구슬 0.066kg
실험1) 초속도 구하기
1
2
3
평균
65
65
66
65
5. 51
실험2) 완전비탄성충돌
이론값
실험값
1
2
3
평균
0.311
0.196
49
49
49
49
1
2
3
평균
0.252
0.144
36
37
37
37
1
2
3
평균
0.2118
0.124
31
31
31
31
실험3) 완전탄성충돌
이론값
실험값
1
2
3
평균
0.859
0.214
65
65
65
65
1
2
3
평균
0.7551
0.161
46
46
46
46
1
2
3
평균
0.6683
0.095
35
35
35
35
2)플라스틱 구슬을 사용하였을 경우.
m = 구슬의 질량 = 0.01kg
실험1) 초속도 구하기
1
2
3
평균
21
23
21
22
8.953
실험2) 완전비탄성충돌
이론값
실험값
1
2
3
평균
0.0271
0.0183
18
18
19
18
1
2
3
평균
0.0203
0.0157
15
14
14
14
1
2
3
평균
0.0162
0.0102
11
10
10
10
실험3) 완전탄성충돌
이론값
실험값
1
2
3
평균
0.1082
0.0247
21
23
21
22
1
2
3
평균
0.0809
0.0204
18
16
16
17
1
2
3
평균
0.0646
0.0173
12
13
13
13
*논의할 것
1) 완전탄성충돌 실험과 완전비탄성충돌 실험 중에서 어느 쪽 진자가 더 높이 올라가는가? 그 이유는?
완전탄성충돌의 경우 진자가 더 높이 올라갑니다. 왜냐하면 완전탄성충돌의 경우 충돌하기전 물체의 운동에너지가 진자에 모두 전달되지만 완전비탄성충돌의 경우는 충돌하기전 물체의 운동에너지의 일부 만이 진자에 전달되기 때문입니다.
2) 완전비탄성충돌 실험 전의 운동에너지는 얼마인가?
3) 완전비탄성충돌 실험에서 에너지가 보존되지 않는데, 그 이유는?
완전비탄성충돌을 하는 경우 충돌전의 에너지가 충돌 후 에너지의 일부가 소리, 열에너지 등의 형태 로 전환되기 때문입니다.
4) 실험3)의 완전탄성충돌 실험은 오차가 실험값과 이론값의 차이가 심하게 나는데, 그 이유는?
완전탄성충돌을 실험적으로 구현하기 위해서는 충돌시 어떠한 형태로든지 에너지의 손실이 생기면 안됩니다. 하지만 실제로 실험을 해 보면 탄성력이 아무리 좋은 물체끼리 충돌을 시켜도 소리가 나기 마련이고 충돌시 열이 항상 발생하기 때문에 실험값과 이론값이 차이가 나게 됩니다.

키워드

탄성및비탄성충돌3,   초속도구하기,   에너지보존 법칙,   운동량보존 법칙