[아주대] 물리학실험1 충격량과 뉴턴 제 3법칙 (A+ 결과보고서 + 예비보고서)

소개글

14년 2학기 아주대 물리학실험1
A+ 받은 예비보고서 + 결과보고서 입니다

예비보고서의 실험목적은 실험책의 실험목적과 다르게 썼습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험이론 및 원리

본문내용

⓵ 트랙이 완전히 수평을 이루지 않았다. 실험을 하기 앞서 수평을 맞추는 작업을 통해, 왼쪽가속도와 오른쪽 가속도의 크기가 서로 같게 맞춘다. 하지만, 두 가속도의 크기를 똑같이 맞추기 힘들어서 우리 조는 두 값이 서로 10%정도의 오차가 발생한 상태에서 실험을 진행했다. 그 결과 트랙이 완전히 수평이 아니었기에 오차가 발생했을 것이다.
⓶ 충격량을 계산할 때, 사다리꼴을 면적의 합으로 계산했다. 하지만 엄밀히 따지자면, 사다리꼴의 넓이의 총합은 실제면적보다 더 작기 때문에 여기서 충격량 값에 오차가 발생했다.

<중 략>

Q5. 실험 3의 충돌시간의 측정은 힘 대 시간의 그래프에서 측정하여야 한다. 속도 대 시간의 그래프에서 측정하는 것이 적절하지 않은 이유는?
Answer : 힘-시간 그래프에서는 두 수레가 막 충돌하기 시작하는 시각을 찾기 쉽다. 왜냐하면 힘의 변화가 처음으로 나타나는 시각이 두 수레가 막 충돌하기 시작하는 시각이기 때문이다. 반면에 시간-속도 그래프에서는 상대적으로 충돌직전의 시각을 찾기 어렵다. 트랙의 수평상태나 트랙과 수레의 마찰력 등에 따라 속도 값이 바뀔 수 있기 때문에 속도가 감소하는 지점을 충돌시작 시점이라고 말하기 어렵기 때문이다. 같은 이유로 힘-시간 그래프가 속도-시간 그래프보다 충돌이 끝나는 시각을 찾기 더 쉽다. 게다가 힘-시간 그래프은 시간 간격이 500HZ (0.002초)이고, 속도-시간 그래프는 50HZ(0.02초)이다. 따라서 힘-시간 그래프가 속도-시간 그래프보다 시간 간격이 더 촘촘하기 때문에 충돌시작 시간이나 충돌이 끝나는 시간을 더 자세히 파악할 수 있다. 그러므로 충돌시간을 측정할 때는 힘-시간 그래프를 이용해야 한다.

Q6. 실험 3의 세 범퍼에 대해 충돌 직전과 충돌 직후의 속도를 비교 검토하시오.
Answer :
충돌 직전의 속도는
⓵ 강한 용수철 범퍼 (0.47m/s)
⓶ 약한 용수철 범퍼 (0.44m/s)
⓷ 고무 범퍼 (0.42m/s) 순이었고,
충돌 직후의 속도의 크기는
⓵ 약한 용수철 범퍼 (0.44m/s)
⓶ 강한 용수철 범퍼 (0.41m/s)
⓷ 고무 범퍼(0.17m/s) 순이었다.

참고 자료

물리학 실험, 제10판, 김기홍 외9명, 아주대학교 출판부, 2014년, page 65 ~ 72
대학물리학1, 제8판, John W. Jewett, Jr. Raymond A Serway저, 북스힐, 2013년, 192~199쪽

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