대학교 물리실험(당구 역학)보고서

소개글

대학교 물리실험(당구 역학)보고서 입니다. 항상 양질의 순수자료만을 올립니다.

목차

실험의 목적
배경 이론
실험 기구 및 장치
실험 방법
실험 결과
토의

본문내용

ꂇ 실험의 목적

이 실험에서는 편의상 굴림운동을 제외시킨 알루미늄 판의 2차원 충돌실험을 쓸림을 줄인 공기 흐름판 위에서 수행한다. 쓸림이 없는 판 위에서 운동하는 두 물체 사이의 충돌과정을 통해서 전체 계 즉, 두 물체에 가해지는 힘은 내력 뿐이므로, 계의 운동량은 충돌전,후에 보존된다. 그러나 역학적 에너지는 충돌중에 소리, 열 등으로 변환되어 감소될 수 있다. 이 실험에서는 충돌이 일어나는 전후로 시간에 따른 두 물체의 위치에 대한 흔적을 얻고, 이로부터 속도를 측정하여 운동량보존과 에너지보존 여부를 조사한다. 또, 탄성체(구부려놓은 철띠)에 충돌하는 물체의 운동을 살피고, 물체의 운동 에너지와 철띠의 탄성 퍼텐셜에너지 사이의 교환을 조사한다. 물체의 돌기운동과 쓸림힘에 의한 영향도 함께 탐구한다. 벡터 물리량의 처리방법과 그래프에 의한 측정결과의 분석방법을 익힌다.


ꂇ 배경 이론

2차원충돌을 하는 입자(질량 과 )의 경우 충돌과정에서 이 계에 작용하는 힘은 서로 밀치는 힘으로 두 입자에 같은 크기, 반대방향으로 작용하여 계 전체로는 상쇄된다. 이러한 힘을 계의 속힘이라고 부르며 이 특성은 물체에 가해지는 힘의 작용반작용의 법칙에서 기인한다. 속힘만이 작용하는 고립된 계의 선운동량은 보존되므로, 두 입자의 충돌 전후에 입자계의 총선운동량은 같다. x-y 좌표계를 택하면 총선운동량의 x, y 성분이 각각 보존되므로

(1)
(2)
으로, 여기서 는 각각 충돌 후 입자 1 과 2 의 산란각과 속력들이다. 이 충돌이 완전탄성충돌이라면 충돌 전후에 운동에너지도 보존되므로
(3)
이 성립한다. 식(1)과 (2)를 각각 제곱하여 더하면
(4)
이고, 따라서 식(3)과 비교하면
(5)
가 된다. 이제 비탄성충돌인 경우를 생각하여, 충돌전과 후의 계의 운동에너지의 비

참고 자료

없음