일반물리학 - 운동량 보존 실험

소개글

일반물리학 - 운동량 보존 실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

한다(선택사항).
5. 실험 결과
= 포토케이트를 통과하는 물체의 길이
= 충돌 전 글라이더가 포토게이트를 통과한 시간
= 충돌 후 글라이더가 포토게이트를 통과한 시간
= 충돌 전 글라이더의 속도
= 충돌 후 글라이더의 속도
= 충돌 전 글라이더의 운동량
= 충돌 후 글라이더의 운동량
오차% =
[실험] 1. (air supply = > 4)
①
( 는 정지 상태에서 충돌하므로 충돌 전 글라이더가 포토게이트를 통과한 시간은 기록하지 않았다.)
1
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2
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3
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평균
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오차 %
②
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오차 %
③
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평균
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오차 %
[실험] 2.
①
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오차 %
②
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평균
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오차 %
③ 번 실험부터 air supply = > 4에서 air supply = > 5 실험한다.
( -+ 과 의 무게가 많이 나가 마찰이 커져 충돌 후 움직이지 않음.)
③
1
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평균
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오차 %
[실험] 3.
(범퍼의 무게 이 실험에 영향을 끼칠 수 있으므로 기록하나 의 조건에 만족한다고 생각한다)
①
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오차 %
②
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오차 %
[실험] 4.
①
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②
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오차 %
6. 분석 및 토의
① 각각의 충돌에서 운동에너지는 보존되는가?
-+ 이론적으로 완전 탄성 충돌이 아닌 비탄성 충돌일 경우 운동에너지는 보존 되지 않습니다. 실험에서의 충돌 전 운동에너지와 충돌 후 운동에너지를 비교해본 결과 운동에너지는 보존 되지 않는 결론을 내렸습니다.
② 운동에너지가 보존되지 않는 경우가 있다면, 이때의 운동에너지의 차이는 어떻게 된 것인가?
-+ 비탄성 충돌에서 손실된 운동에너지는 빛, 열, 소리 등의 에너지로 변합니다. 그리고 손실된 에너지의 최종산물은 열에너지 입니다.
③ 실제 여러분이 측정한 것은 어느 정도의 에너지의 손실이 있다. 이 이유는 무엇인가?
-+ 글라이더가 충돌하는 부분은 플라스틱으로 만들어진 물체에 고무줄을 끼워 만들어져 있습니다. 고무는 반발계수가 1이 아니므로 완전탄성충돌을 하지 않고 비탄성충돌을 하므로 고무줄이 충돌할 때 마찰이 생겨서 운동에너지가 열에너지로 바뀌기 때문에 에너지의 손실이 생기게 됩니다. 그리고 또 한 가지 원인은 에어트랙이 100%완벽한 수평을 이루지 못해서 속도에 영향을 미친 것입니다.
또한 실험1 에서는 가 실질적으로 미세한 움직임이 있었지만 측정이 불가능했기 때문에 임의로 0으로 결과를 표시했기 때문에 그것 또한 에너지 손실 값에 영향을 끼쳤다고 생각합니다.
④ 만약 여러분이 측정한 결과가 운동량의 손실이 아닌 증가였다면 이 이유는 어디에 있는가?
-+ 만약에 측정한 결과가 운동량의 손실이 아닌 증가였다면 에어트랙의 수평을 이루지 못하고 그 차이가 컷기 때문이라고 봅니다. 글라이더1 과 글라이더2 의 위치에서의 에어트랙의 기울기가 차이가 나서 속도에 영향을 미쳤기 때문입니다.
⑤ 오차 이유
-+ 오차가 미세하기 때문에 그 원인을 글라이더가 움직일 때 공기 저항에 의해서 마찰이 생겨 운동에너지가 열에너지 로 바뀐 것 때문이라고도 볼 수 있습니다.
또한 에어트랙의 수평을 완벽하게 맞추는 일이 불가능했었기 때문에 그것 또한 오차의 원인이 되었다고 볼 수 있습니다.
글라이더 끼리 충동할 때 쿠션의 고무줄이 밀려서 글라이더와 부딪히는 경우와 글라이더의 질량이 커질수록 쿠션의 플라스틱 부분이 서로 부딪히는 경우가 상당히 많아서 실험에 차질이 있었는데 쿠션의 형태가 바뀌면 좀 더 오차를 줄이는 실험을 할 수 있었을꺼라고 생각합니다.
마지막으로 에어트랙의 공기 압력의 불균형을 들 수 있습니다. 많은 구멍 중에 공기가 나오지 않은 구멍이 있게 되면 불균형을 이루게 되어 오차가 나게됩니다.
7. 참고 문헌
- 선운동량 보존 법칙
http://user.chollian.net/~twmw/data/GeneralPhysics/phys_ch9_benson.pdf
- 일반 물리학 실험 - 최석호 외 7인 < 형설 출판사 >

키워드

운동량 보존 실험,   역학적 에너지 보존,   선운동량 보존의 원리