당구의 역학

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당구의 역학에 대한 보고서 자료입니다.

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본문내용

체속도 크기[cm/s]
운동E[erg]
충돌 전후 운동 E비교[erg]
보존정도
속도[cm/s]
속도[cm/s]
충돌 전
-46.24
-74.67
87.83
208821
전
후
충돌 후
93.206
-41.44
102.00
281636
333809
422240
126.49%
물체2 (2,4 번)
x축
y축
전체속도 크기[cm/s]
운동E[erg]
속도[cm/s]
속도[cm/s]
충돌 전
67.576
7.121
67.950
124988
충돌 후
-69.03
-20.71
72.07
140604
[부록2] 질량이 같은(10.14g+44g) 두 원판의 충돌 전후의 이동 - 한 쪽의 원판이 정지해있을 때.
(전체적인 운동 & Only 충돌 전후)
물체1 (1,3번)
x축
y축
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
충돌 전
0.000
0.000
0.0000
0.0000
충돌 후
49.81818
2697.156
-7.12121
-385.542
물체2 (2,4 번)
x축
y축
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
충돌 전
96.0303
5199.080
92.45455
5005.489
충돌 후
28.45455
1540.529
88.90909
4813.538
운동량의 합[gㆍcm/s]
전체 운동량의 크기[gㆍcm/s]
보존정도
x축
충돌 전
충돌 후
충돌 전
충돌 후
5199.080
4237.685
7217.018
6129.039
84.92%
y축
충돌 전
충돌 후
5005.489
4427.996
물체1 (1,3번)
x축
y축
전체속도 크기[cm/s]
운동E[erg]
충돌 전후 운동 E비교[erg]
보존정도
속도[cm/s]
속도[cm/s]
충돌 전
0.000
0.0000
0.0000
0.0000
전
후
충돌 후
49.81818
-7.12121
50.3246
68556.5
481024.8
304457.6
63.29%
물체2 (2,4 번)
x축
y축
전체속도 크기[cm/s]
운동E[erg]
속도[cm/s]
속도[cm/s]
충돌 전
96.0303
92.45455
133.3029
481024.8
충돌 후
28.45455
88.90909
93.3514
235901.1
충돌 후에 각 물체가 x축과 이루는 각의 크기
물체1
물체2
합계
81.42°(90°보다 조금 작다)
[부록3]미지의 질량을 가진 원판의 충돌
-피사체 1: 질량을 아는 (14g) 추, 피사체 2 : 질량을 모르는 추(Code#: P31)
①피사체 2가 큰 각도로 충돌
14g추가 있는 원판 (피사체1)
x축
y축
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
충돌 전
-145.82
-8457.56
-120.91
-7012.78
충돌 후
92.485
5364.13
28.455
1650.39
미지질량의 추가 있는 원판 (피사체2)
x축
y축
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
충돌 전
120.91
120.91(x+44)
99.606
99.606(x+44)
충돌 후
-113.82
-113.82(x+44)
-67.58
-67.58(x+44)
(1-(2)의 계산식에 따라)
운동량 보존의 법칙으로 구한 미지질량 x[g]
x축 방향으로 계산
14.88
y축 방향으로 계산
7.82
평균
11.35
②피사체2가 중간 각도로 충돌
14g추가 있는 원판 (피사체1)
x축
y축
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
충돌 전
182.941
10610.578
51.794
3004.052
충돌 후
-100.09
5805.22
-24.15
1400.7
미지질량의 추가 있는 원판 (피사체2)
x축
y축
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
충돌 전
-148.44
-148.44(x+44)
-158.76
-158.76(x+44)
충돌 후
172.588
172.588(x+44)
-62.15
-62.15(x+44)
(1-(2)의 계산식에 따라)
운동량 보존의 법칙으로 구한 미지질량 x[g]
x축 방향으로 계산
-29.03
y축 방향으로 계산
-27.40
평균
-28.215
③피사체2가 작은 각도로 충돌
14g추가 있는 원판 (피사체1)
x축
y축
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
충돌 전
149.364
8663.112
28.455
1650.39
충돌 후
-67.58
-3919.64
-35.58
-2063.64
미지질량의 추가 있는 원판 (피사체2)
x축
y축
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
속도[cm/s]
운동량[gㆍcm/s]
충돌 전
-135.15
-135.15(x+44)
-92.48
-92.48(x+44)
충돌 후
106.697
106.697(x+44)
-17.76
-17.76(x+44)
(1-(2)의 계산식에 따라)
운동량 보존의 법칙으로 구한 미지질량 x[g]
x축 방향으로 계산
8.03
y축 방향으로 계산
5.71
평균
6.87
이 때 질량은 음수 값이 될 수 없으므로, ②의 결과 값을 무시하면 ①, ③실험의 결과에 의해, 미지질량의 값은 약 9.11g 정도로 유추할 수 있다. (①, ③의 평균값, 표준편차 : 3.167838)
[부록4]벽과의 충돌에서 반발계수 구하기 (물체 : 10.14g추 + 44g원판)
①벽면에 수평으로 충돌시킬 때. (실제실험에서는 조금 비스듬히 충돌된 듯하다.)
(x축 방향 속도)[cm/s]
충돌1
충돌2
충돌3
충돌4
평균 반발계수
충돌 전 속도
92.48485
-78.2424
64
-60.4545
충돌 후 속도
-74.697
67.57576
-60.4545
56.90909
반발계수
0.808
0.864
0.945
0.941
0.890
②벽면에 일정각도로 충돌시킬 때.
(y축 방향 속도)[cm/s]
충돌1
충돌 전 속도
78.24242
충돌 후 속도
-56.8788
반발계수
0.727
각도
충돌전(입사각)
∴(입사각)=90°-46.48°=43.52°
충돌후(반사각)
∴(반사각)=90°-56.28°=33.72°
차이
(입사각)-(반사각)=9.8°

키워드

당구,   역학,   충돌