일반 물리학 실험- 탄성 비탄성 충돌

일반 물리학 실험- 탄성 비탄성 충돌

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본문 1.실험 결과 <탄성과 비탄성충돌> theta = 진자가 올라간 각도 m (구슬의 질량) =0.014kg M_p (진자의 질량) =0.048kg R_cm (질량중심) 탄성 충돌 비탄성 충돌 R_0cm = 진자의 질량중심 27.1 cm R_0Bcm = 진자+구슬의 질량중심 30.1 cm R_1cm = 진자+추 50g 의 질량중심 35.0 cm R_1Bcm = 진자+추 50g+구슬의 질량중심 35.5 cm R_2cm = 진자+추 100g 의 질량중심 37.4 cm R_2Bcm = 진자+추 100g+구슬의 질량중심 37.8 cm 실험1) 초속도 v _ 0 구하기(비탄성 충돌) 횟수 1 2 3 4 5 평균 theta 0.641 0.571 0.602 0.524 0.545 0.576 v _ 0 = M _ p +m over m sqrt 2gR _ cm (1-cos theta ) =4.3(m/s) 실험2) 비탄성충돌 이론값 E _ f = 1 over 2 mv _ 0 ^ 2 CDOT m over m+M _ p 실험값 E _ ef =(m+M _ p )g△h=(m+M _ p )gR _ cm (1-cos theta ) M_0p 횟수 1 2 3 4 5 평균 E_f 0.029 E_ef 0.030 theta ` 0.641 0.571 0.602 0.524 0.545 0.576 M_1p 횟수 1 2 3 4 5 평균 0.016 0.036 theta ` 0.422 0.363 0.471 0.480 0.440 0.435 M_2p 횟수 1 2 3 4 5 평균 0.011 0.010 theta ` 0.187 0.187 0.108 0.195 0.250 0.185 실험3) 탄성충돌 이론값 E _ f = 1 over 2 mv _ 0 ^ 2 CDOT 4mM _ p over (M _ p +m) ^ 2 실험값 E _ ef =M _ p g△h=M _ p gR _ cm (1-cos` theta ) M_0p 횟수 1 2 3 4 5 평균 E_f 0.091 E_ef 0.028 theta ` 0.820 0.646 0.672 0.567 0.689 0.679 M_1p 횟수 1 2 3 4 5 평균 0.057 0.045 theta ` 0.384 0.445 0.545 0.654 0.558 0.524 M_2p 횟수 1 2 3 4 5 평균 0.041 0.047 theta ` 0.391 0.428 0.436 0.401 0.450 0.421 2.분석 및 토의 이번 실험은 여러 종류의 충돌을 통해서 에너지 보존 법칙과 운동량 보존 법칙의 성립함을 보이는 것이다. 포토게이트와 발사대를 사용했는데, 실험이 신기하고 참신했다. 결과 값을 분석해보면 질량이 클수록 충돌의 종류와 관계없이 올라간 각도와 거리가 증가했다. 왜냐하면 완전 비탄성 충돌의 경우 충돌 후 두 물체의 상대 속도 차 없이 함께 움직이므로 상대적으로 오랜 시간동안 두 물체의 충돌이 이루어지며 운동에너지가 손실되는 양이 더 많아지고 이러한 손실 량은 다른 종류의 에너지로 전환되기 때문이다. 또한 탄성 충돌과 비탄성 충돌실험에서 운동량 보존 법칙의 성립을 확인한 결과 오차가 생기긴 했지만 비슷한 값을 가졌다. 완전 탄성충돌의 경우에는 충돌의 경우 운동량과 운동에너지가 보존 되는 운동인데, 두 물체가 충돌할 때 두 물체 사이에 작용 하는 힘 외에 다른 힘이 개입하면 안 된다는 조건을 만족시키지 못해 실험에서 오차가 발생한 것 같다. 하지만 실험 시에 충돌 시 마찰이나 열이 전혀 없다고 가정 할 때 가능한 충돌인, 완전탄성 충돌의 실험 조건은 만족시킬 방안을 찾지 못했다. 즉, 실험 기구는 완전탄성이 불가능한 구조였다. 또한 공기저항과 같은 많은 외부의 요소들이 작용해 오차가 많이 난 것 같다. 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 충돌, 실험, 질량, 평균, 질량중심, 중심