[일반물리학실험]탄도 진자

소개글

"[일반물리학실험]탄도 진자"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) 실험 배경

3. 실험 기구 및 장치
1) 실험 재료

4. 실험 방법
1) 실험 과정

5. 실험 결과
1) 결과 DATA
2) 플라스틱 구의 경우
3) 쇠 구의 경우(추걸이 진자에 추 50g을 달아줄 때)
4) 쇠 구의 경우(추걸이 진자에 추 100g을 달아줄 때)
5) 결과 분석
6) 실험 정리

6. 토의 사항
1) 실험 고찰

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 탄도진자를 이용하여 운동량 보존의 원리를 실험을 통하여 학습하고, 공의 초기속도를 계산해 본다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 배경
탄동진자 또는 탄도진자(영어: Ballistic pendulum)는 발사대에서 탄환을 발사하면 발사된 탄환이 진자 끝에 달린 주머니에 실려 곡선을 그리며 올라간다. 이때 올라간 높이를 측정할 수 있다면 운동 에너지는 위치 에너지와 같다는 식을 이용하여 속도를 구하고 높이를 알 수 없다면 h식을 L-cos(올라간 각도)를 이용한다. 단 여기서 L은 진자의 길이이다. 일상생활에서 탄동진자는 화약이나 폭탄의 폭발력을 측정할 때 쓰인다. 발사대에서 화약을 이용해 탄환을 발사하고 값을 측정한 후 탄환의 속도를 구해 운동량 및 충격량을 측정한다.
Ballistic Pendulum에서 공을 쏘았을 때 진자가 움직인다. 이 진자가 도달한 높이로부터 퍼텐셜에너지(PE)를 계산할 수 있고, 이러한 퍼텐셜에너지는 공의 운동에너지(KE)와 같다. 공을 쏘았을 때 진자는 회전을 하는데, 이때 퍼텐셜에너지의 변화는 다음과 같다.
DELTA PE=Mg DELTA h _{cm}
여기서 M은 공의 질량과 진자의 질량의 합이며, Δh와 ΔPE는 다음과 같다.
DELTA h=R(1-cos theta )
DELTA PE=MgR _{cm} (1-cos theta )
여기서 R _{cm}은 진자의 고정축으로부터 진자와 공의 합쳐진 중심점까지의 거리이다. 여기서 충돌 후 진자의 운동에너지는..

<중 략>

참고 자료

일반물리학실험, 김연중 외 6명 공저,(주)북스힐, 2015.