[A+][실험레포트][일반물리실험I] 6주차 - 역학적 에너지 보존/충돌과 회전운동에너지 결과레포트

소개글

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목차

I. 실험 6-1. 역학적 에너지 보존
1. 실험목적
2. 데이터정리
3. 결과분석
4. 토의

II. 실험 6-2. 충돌과 회전운동에너지(sweet spot)
1. 실험목적
2. 데이터정리
3. 결과분석
4. 토의

본문내용

1. 실험목적
막대 자와 글라이더를 이용하여, 막대의 완전탄성충돌에 의한 회전운동에너지가 막대의 위치에 따라 어떻게 바뀌는지 알아본다.

<중 략>

*질문
(1) SS1과 SS2의 위치가 일치하는 “super bat”를 만드는 것이 가능한가? 만약 가능하다면, SS1의 위치가 SS2의 위치에 가까워지기 위해 균일한 막대기는 어떻게 변해야 되겠는가?

SS2의 위치를 구하는 과정과 회전운동에너지 전달하는 정도를 고려하였을 때, 막대 자의 질량중심이 이동해야한다. 위 계산에서는 질량중심을 막대 자의 가운데 부분으로 하였지만 한쪽으로 질량이 쏠린 막대 자를 이용하여 실험을 하면 SS1과 SS2가 일치하는 위치를 얻을 수 있다.

(2) 이 실험을 분석하는 데 어떠한 가정이 도입되었는가? 그러한 가정이 결과에 어떤 영향을 미쳤는가?

실험 목적에 나와 있듯이 완전탄성충돌을 가정하고 실험하였다. 이는 충돌로 인한 운동에너지가 다른 종류의 에너지로 바뀌지 않고 보존됨을 의미하는데, 이번실험에서 회전운동에너지에 대한 글라이더의 이동거리에 영향을 미친다. 실제로는 완벽하게 100% 탄성충돌 이게 아니라 어느 정도는 비탄성 충돌이기 때문에 여기에서 운동에너지만을 본다면 에너지 손실이 발생한다. 이론값의 이동거리보다 에너지 손실로 인해 실험값은 더 작게 나온 것이라 볼 수 있다.

참고 자료

일반물리학실험 매뉴얼
위키피디아, “관성모멘트”,
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B4%80%EC%84%B1_%EB%AA%A8%EB%A9%98%ED%8A%B8