선운동량 보존 탄성충돌 예비, 결과레포트

소개글

선운동량 보존 탄성충돌 예비, 결과레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험목적
실험원리
실험준비
실험방법
실험결과
고찰
참고문헌

본문내용

닿게 하여 기준을 만든다.
③ 질량이 같은 두 개의 쇠공을 표적구, 입사구로 준비한다.
④ 표적구가 없는 상태에서 입사구를 떨어뜨린 후 날아간 거리와 낙하높이를 측정하여 입사 구의 속력을 구한다.
-----------------------식 9
⑤ 표적구의 받침대의 각도를 조절하여 세 가지의 각도에 대하여 실험한다.
, , 및 로부터 충돌 후 입사구와 표적구의 속도 와 를 계산한다. 여기서 입 사구의 속도,
----------------------식 10
표적구의 속도,
----------------------식 11
이다.
그림 3. 2차원 충돌 실험
5. 실험결과 및 분석
[1] 실험값
입사구
질량
8g
반경
0.0625m
표적구
질량
8g
반경
0.0625m
수직낙하거리
0.08365m
실험항목 측정횟수
1
2
평균
충돌 전 입사구 수평거리
0.563m
0.563m
0.563
충돌 후 입사구 수평거리
0.2505m
0.351m
0.301
충돌 후 입사구 각
48
39
43
충돌 후 표적구 수평거리
0.391m
0.3525m
0.372
충돌 후 표적구 각
23.1
35.9
29.5
[2] 실험값 계산
그림 4. 실험값 측정
3번의 실험을 통해 실험값의 무게중심을 잡은 후 과 값을 측정하였다.
입사구의 속력 :
충돌 후 입사구속력 :
충돌 후 표적구속력 :
구 분
선운동량
성분
충돌전
충돌후
입사구
0.0112
0.0042
0
0.0039
표적구
0
0.0063
0
0.0035
계
0.0112
0.0077
0
0.0004
입사구와 표적구의 성분 :
입사구와 표적구의 성분 :
[3] 결과 및 토의
(1) 식 (3)에서 이면 는 닫힌 삼각형을 만들어야 한다. 외력의 합이 0이므로 선운동량은 보존된다.
, 으로 선운동량 보존이 일어나지 않았다. 쇠구슬이 낙하할 때 공기의 저항으로 인한 마찰이 운동량 손실을 만들었다.
(2) 일 때 탄성충돌이다.
①
②
으로 위 실험은 탄성충돌을 하지 않는다. 따라서 운동에너지 으로 손실 에너지를 구하면,
(3) 식 (6)을 활용해 식 (7)을 증명해야한다.
, 으로 운동에너지는 보존되지 않는다.
이번실험은 2차원 충돌장치를 이용하여 선운동량이 보존되는지에 대해 실험하였다. 처음 입사구의 운동량은 나중 입사구와 표적구의 운동량의 합과 일치할 때 운동량이 보존된다고 할 수 있다. 실험결과 운동량과 운동에너지의 손실이 발생하였다. 실험을 진행할 때 실험실 문 아래 틈에서 불어온 바람이 쇠구슬의 운동을 방해하였다. 이로 인해 운동에너지의 일부가 마찰로 인한 열에너지의 손실로 이어져 온전한 운동량, 운동에너지 보존을 이루지 못했다. 또한 눈으로 측정한 값과 값이 오차를 이루는 원인이 되었다.
6. 참고문헌
[1] 일반물리학실험, 김용민 외, 북스힐, 93p (2013)
[2] https://www.youtube.com/watch?v=7r5SDPiMsq0&feature=player_detailpage
[3] 대학물리학1, 대학물리학 교재편찬위원회 역, 북스힐 205p (2013)

키워드

선운동량 충돌,   예비,   결과레포트,   물리실험