[서울대 강좌탑] 당구의 역학
- 최초 등록일
- 2009.07.29
- 최종 저작일
- 2006.05
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소개글
운동량 보존 법칙에 대한 보고서 입니다. 충돌시 마찰에 의한 효과를 수식적으로 계산하여 비교하였습니다. 그래서 오차의 원인을 분명하게 밝혀냈습니다. 이 부분을 높이 사서 18점 만점에 +a로 19점을 받았습니다.
목차
1. 실험목적
2. 배경이론
3. 실혐결과
4. 결과논의
5. 결론
6. 참고문헌
부록 : 엑셀 데이터들
본문내용
이 실험에서는 굴림운동을 제외시킨 원판을 이용하여 마찰을 줄인 에어트랙 위에서 일어나는 2차원 충돌 현상을 관찰하고 분석한다. 마찰이 없는 판 위에서 운동하는 두 물체간의 충돌 과정에서 두 물체에 외력은 작용하지 않고 오직 내력만이 작용하게 되므로 전체의 운동량은 충돌 전후에 보존된다. 그런데 역학적 에너지는 충돌 과정에서 소리나 열 등으로 변환되어 감소될 수 있다.
이 실험에서는 충돌 전후의 시간에 따른 두 물체의 위치에 대한 흔적을 얻어 이로부터 속도를 측정하고, 운동량 보존과 에너지 보존의 여부를 조사한다. 또 구부려 놓은 철 띠에 충돌하는 물체의 운동을 관찰하여 물체와 철 띠 사이의 반발계수를 알아본다.
2. 베경이론
질량 m1, m2인 물체가 2차원 충돌시 이 둘은 내력만이 작용할 뿐이지 외력은 작용하지 않아 충돌 전후 운동량이 보존된다. 탄성충돌인 경우에는 운동에너지 또한 보존된다.
4. 결과논의
실험 1에서는 충돌하는 판의 질량을 같게, 혹은 다르게 하여 실험하였다. 질량을 같게 하였을 때는 각도를 여러 번(3번)을 주어 실행하였다. 이 실험에서 조금씩 오차가 생겼음을 확인 할 수 있었다. 즉, 운동량이 완벽하게 보존되지 않았다는 소리이다. 이 실험에서 운동량이 보존되려면 탄성충돌이어야 한다. 탄성충돌은 두 물체가 충돌할 때 에너지 손실이 전혀 없는 이상적인 충돌이다. 그러면 위 실험에서 에너지가 얼마나 보존되지 않는지 알아보도록 하자.
참고 자료
- Halliday, Resnick, Walker. Fundamentals of physics 7ed. WIELY 2005 Pb. p116~225
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