실험보고서물리실험8

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본문 실험8 결과보고서 제목 : 선운동량의 보존 전자공 학부 1 학년 학번 : 200420068 이름 : 박순철 날짜 : 조 : 5조 공동실험자 : 변영찬, 백경재 1 측정값 m1 (g) m2 (g) v1i (m/s) v2i (m/s) v1f (m/s) v2f (m/s) 실험 1 191.7 191.7 0.55 0.51 0.54 0.47 실험 2 291.5 191.7 0.69 0.79 0.68 0.77 실험 3 391.5 191.7 0.81 1 00.80 1.03 2 계산 및 결과 실험 1의 계산 예 : Pi = 0.1917 × 0.55 + 0.1917 × 0.51 = 0.2032 (kgm/s) Pf = 0.1917 × 0.54 + 0.1917 × 0.47 = 0.1936 (kgm/s) ΔP/Pi =(0.1936 - 0.2032) / 0.2032 = -0.0472 KEi =1/2 × (0.1917 × 0.552 + 0.1917 × 0.512 ) = 0.0539 (J) KEf =1/2 × (0.1917 × 0.542 + 0.1917 × 0.472 ) = 0.0491 (J) Δ(KE)/KEi =(0.0491 - 0.0539) / 0.0539 = -0.0891 실험 2의 계산 예 : Pi = 0.2915 × 0.69 + 0.1917 × 0.79 = 0.3526 (kgm/s) Pf = 0.2915 × 0.68 + 0.1917 × 0.77 = 0.3458 (kgm/s) ΔP/Pi =(0.3458 - 0.3526) / 0.3458 = -0.0197 KEi =1/2 × (0.2915 × 0.692 + 0.1917 × 0.792 ) = 0.1292 (J) KEf =1/2 × (0.2915 × 0.682 + 0.1917 × 0.772 ) = 0.1242 (J) Δ(KE)/KEi =(0.1242 - 0.1292) / 0.1242 = -0.0403 실험 3의 계산 예 : Pi = 0.3915 × 0.81 + 0.1917 × 1 = 0.5088 (kgm/s) Pf = 0.3915 × 0.80 + 0.1917 × 1.03 = 0.5107 (kgm/s) ΔP/Pi =( 0.5107 - 0.5088 ) / 0.5107 = 0.0037 KEi =1/2 × (0.3915 × 0.812 + 0.1917 × 12 ) = 0.2243 (J) KEf =1/2 × (0.3915 × 0.802 + 0.1917 × 1.032 ) = 0.2269 (J) Δ(KE)/KEi =( 0.2269 - 0.2243 ) / 0.2269 = 0.0115 Pi Pf ΔP/Pi KEi KEf Δ(KE)/KEi 실험 1 0.2032 0.1936 -0.0472 0.0539 0.0491 -0.0891 실험 2 0.3526 0.3458 -0.0197 0.1292 0.1242 -0.0403 실험 3 0.5088 0.5107 0.0037 0.2243 0.2269 0.0115 실험1 실험2 실험3 3 토의 1. 질문에 대한 검토 ① 이 실험의 결과는 충돌 전후에 운동량이 보존된다는 명제를 뒷받침 하는가? 아니라면 그 원인은 무엇인가? → 이 실험 결과를 보면 충돌 전후의 운동량이 보존된다고 볼 수 없다. 운동량이 보존된다면 실험 값중 Pi 와 Pf 의 값이 같아야 하는데, 우리의 실험값을 보면 근소하나마 차이를 가지고 있다. 이 차이는 우리의 실험장치의 오차때문이라고 볼 수 있다. 에어트랙 위의 글라이더가 충돌할 때, 에너지가 손실 될 수도 있고 에어트랙 위의 미세하나마 존재하는 마찰력 때문이라고 생각한다. ② 고무줄을 사용한 두 글라이더의 충돌에서 운동에너지가 보존된다고 할 수 있는가? → 운동에너지가 보존된다고 볼수 없다. 원래 실험은 보존 되야 정상이지만 우리가 실험한 값을 보면 KEi 와 KEf 의 값에 차이가 있다. 따라서 실험값만 가지고 보면 보존되지 않는다고 할 수 있다. 그러나 이론상으로는 보존이 된다. 위 운동에너지에서 차이가 발생한 이류는 실험장치의 오차 때문이라고 볼수 있다. 에어트랙 위의 글라이더가 충돌할 때, 에너지의 손실이 있었고, 고무줄과 충돌할때도 에너지 손실이 있었다고 생각한다. 2.실험과정 및 결과에 대한 검토 이 실험은 에어트랙 위에서 글라이더를 충돌시켜 충돌 전과 후의 운동량을 비교하여 운동량이 보존되는지 확인하는 실험이다. 실험을 하기 위해서 에어트랙의 송풍기를 켜고 두개의 글라이더를 올린 뒤 에어트랙의 수평을 조절한다. 수평이 조절되면 컴퓨터로 측정 버튼을 누르고 하나의 글라이더는 가만히 두고 다른 하나의 글라이더를 밀어서 글라이더를 충돌 시킨다. 글라이더가 충돌하기 전과 하고 난 뒤의 속도를 측정 한다. 알고 있는 글라이더의 질량과 이 속도를 이용하여 선운동량과 운동에너지를 구할 수 있다. 우리가 실험한 실험 결과에 따르면 충돌하기 전과 충돌 후의 선운동량과 운동에너지는 약간의 차이를 보였다. 이 것은 엄밀히 말하자면 선운동량과 운동에너지가 보존 되지 않는다는 뜻이지만, 이론상으로는 선운동량과 운동에너지가 보존된다. 우리가 실험한 실험값이 이론상의 실험값과 다른 이유는 여러 가지가 있다. 첫째로는 실험 기기의 오차라고 생각한다. 컴퓨터로 측정을 하지만 측정 과정에서 오차가 발생할 수 있다고 생각한다. 두 번째로는 에어트랙위의 마찰력 이라고 생각한다. 바람이 나오면서 마찰을 줄일려고 하지만 약간의 마찰력과 공기에 의해서 마찰력이 0인 상태는 만들기 힘들다고 생각된다. 세 번째로는 충돌시에 발생하는 에너지 손실이라고 생각한다. 고무줄이 서로 튕기면서 약간의 열이 발생할 수도 있고, 소리가 나면서 에너지가 손실 되었다고 생각한다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 실험, 에너지, 충돌, 에어트랙, 트랙, 결과