[일반물리학실험] 에어테이블 예비보고서 - 1. 속도의 벡터합, 2. 경사면에서 중력가속도 측정, 3. 포사체 운동, 4. 2차원 충돌실험

소개글

[일반물리학실험] 에어테이블 예비보고서 - 1. 속도의 벡터합, 2. 경사면에서 중력가속도 측정, 3. 포사체 운동, 4. 2차원 충돌실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

에어테이블 - 1. 속도의 벡터합

1. 실험 목적

2. 실험 원리

3. 실험 기자재

4. 실험 방법



에어테이블 - 2. 경사면에서 중력가속도 측정

1. 실험목적

2. 이론 및 원리

3. 실험기구 및 장치

4. 실험방법



에어테이블 - 3. 포사체 운동

1. 실험목적

2. 이론 및 원리

3. 실험기구 및 장치

4. 실험방법



에어테이블 - 4. 2차원 충돌실험

1. 실험목적

2. 이론 및 원리

3. 실험기구 및 장치

4. 실험방법

본문내용

통해 T-X그래프가 1차함수로 주어지는지 확인하고 추세선을 이용하여 를 구한다.
7) 분석메뉴에서 그래프 보기를 통해 T-Y 그래프가 2차함수로 주어지는지 확인하고 추세선 을 이용하여 및 가속도 를 구한다. 와 성분을 통하여 포사각도 를 구한다.
8) 거리 구하기 기능을 이용하여 최고점의 높이 를 측정한다.
9) 마찬가지로 거리 구하기 기능을 이용하여 수평도달거리 R과 소요된 시간 T를 측정한다.
10) 에어테이블의 정사각 를 측정하여 중력가속도를 측정하여 실험의 정확도를 판단해본다.
11) 실험체의 질량 및 경사각을 바꾸어 가면서 위 실험을 5회 이상 반복한다.
12) 한 실험 데이터를 선정하여 엑셀 등의 프로그램을 이용하여 각 포인트별 역학적 에너지 를 구하고 그 합이 일정한지를 확인한다.
에어테이블 - 4. 2차원 충돌실험
1. 실험 목적
마찰이 없는 판 위에서의 두 입자의 충돌 과정은 두 입자에 가해지는 힘이 내력뿐이므로, 계의 운동량은 충돌 전후에 보존되어야 한다. 본 실험은 에어테이블에서의 2차원 충돌 실험을 통해 운동량 보존의 법칙을 확인하고, 에너지 변화를 살펴본다.
2. 이론 및 원리
2차원 충돌을 하는 입자의 경우 충돌 과정에서 이 계에 작용하는 힘은 서로 밀치는 힘으로 두 입자에 같은 크기, 그러나 서로 반대 방향으로 작용하여 계 전체로는 상쇄된다. 이러한 힘을, 내력이라고 부르며 이 특성은 물체에 가해지는 힘의 작용 반작용의 법칙에서 기인한다. 내력만이 작용하는 계(즉, 고립된 계)의 선 운동량은 보존되므로, 두 입자의 충돌 전후에 입자 계의 총 선운동량은 같다.
질량이 각각 이고 속력이 인 두 입자의 2차원 충돌을 생각해 보자. 좌표계를 택하면 총 선운동량의 x,y 성분이 각각 보존되므로 다음의 식을 얻을 수 있다.
여기서 는 입사각과 산란각이고, 는 충돌 후 속력이다. 이 충돌이 탄성충돌이라면 충돌 전후의 에너지가 보존되므로 다음의 식이 성립한다.
그러나 실제로 역학적에너지는 충돌 중에 소리나 열 등으로 감소할 것이다.
3. 실험기구 및 장치
I-CA 시스템
에어테이블 실험세트
에어블로어
4. 실험방법
1) 평평한 테이블 위에 에어테이블을 올려 놓고 최대한 수평이 되도록 한다.
2) 카메라를 세팅한다.
3) 에어테이블에 기준자를 올려놓고 영상을 저장, 스케일 및 좌표계를 설정한다.
4) 에어를 주입하고 색상이 다른 두 원형 Puck이 카메라 중앙 근처에 충돌하게 하고 그 움 직임을 동영상으로 촬영한다.
5) 분석메뉴를 실행하고, 충돌 전후의 시점으로 나누어 피사체1, 2 T-X 1차함수 그래프 보 기를 통해 충돌전 그래프가 1차함수로 주어지는지 확인하고 추세선을 이용하여 피사체 1, 2의 X방향 속력을 구한다. 같은 방법으로 Y방향의 성분을 구한다. 충돌 이후의 시점으로 이동하여 충돌 후 각 피사체의 성분별 속력을 구한다.
6) 동일한 실험을 5회 이상 반복한다.
7) 실험체의 질량을 바꾸어 5~6번의 과정을 반복한다.
8) 각 성분별 운동량이 보존되는지 확인하고, 차이가 있다면 그 원인을 알아본다.

키워드

[일반물리학실험,   에어테이블,   예비보고서,   속도의 벡터합,   경사면에서 중력가속도 측정,   포사체 운동,   2차원 충돌실험 ,   에어테이블 예비보고서