결과 보고서 실험6(충격량과 뉴턴 3법칙)

목차

(1)측정값

(2)토의
1.질문에 대한 토의
2.실험과정 및 결과에 대한토의

본문내용

(3)토의
1.질문에 대한 토의
질문1.
실험1에서 운동량의 변화량은 이라는 식을 통해서0.3783N이라는 값을 얻었고, 힘을 적분한 값은 엑셀의 데이터 값을 이용해서 0.39539N을 얻었다. 이론상으로 식을 세워보면 이므로 운동량의 변화량과 힘을 적분한 값을 일치해야한다. 하지만 위 값들은 서로 일치하지않았고, 상대오차를 계산 –5.042797259%가 나왔다. 이오차는 힘을 측정했을 때 정확한 범위를 읽는데 오차가 발생하고, 힘을 0점조절했을ㄸ도 기계특성상 오차가 생겼을 것이다.

질문2.
속도-시간에 대한 데이터를 보았을 때 마찰계수를 구할 수 있다..
라는 식을 보면 운동량의 변화량은 힘을 적분한 값과 같다는 것을 알수있는데 물체의 질량을 알과 v1과 v2를 알고있으므로 운동량의 변화량을 알 수 있다. 충돌전과 후에 작용하는 힘은 마찰력인데, 중력은 수징항력에 의해 상쇄가 되지만 수레는 등가속도 운동을 하기 때문에 가속도는 일정하므로 측정한 데이터 값을 이용해 가속도를 구할수있으며, 라는 식을 통해 마찰력과 마찰계수를 구할 수 있다.
질문3.
실험2에서는 센서A에 용수철을 달고 센서B가 달린 수레가 센서 A에 다릴ㄴ 용수철과 충돌하게 되면서 용수철의 탄성력으로 인해 충돌후 용수철이 진동하면서 작용 반작용이 일어나 잡음이 생기게 된다.

<중 략>

2.실험과정 및 결과에 대한토의
이번 실험은 운동수레를 이용해서 용수철과 고무를 센서에 부착시켜 충돌을 시켜 그로 인해 생겨나는 충격량이 운동량의 변화량과 같음을 확인하고, 실험2에서 두 수레가 서로 충돌을 하여 뉴턴의 제 3법칙인 작용 반작용이 성립함을 확인하는 실험이었다. 실험1에서는 저번 실험과 달리 40cm와 120cm 부분으로 지지대를 옮겨 수평을 맞춘 뒤에 힘
센서를 설치해서 충돌 직전과 충돌 직후의 운동량을 라는 식을 통해서 0.3783N이라는 값을 구했고,이때 적분으로 계산한 값은 0.38939N으로 4.32%의 오차가 발생하였지만, 이정도 오차는 잘된실험이라고 볼 수 있다.

참고 자료

물리학 실험(제12판),조두진,아주대출판사, 2018년, p61-72