[아주대] 물리학실험1 충격량과 뉴턴 제3법칙 결과보고서

소개글

2014년 2학기 A+ 받은 보고서입니다

목차

1. 측정값
2. 결과
3. 토의
4. 고찰

본문내용

실험2의 첫 번째 그래프를 보면, X축을 기준으로 F1 과 F2 그래프가 서로 대칭인 것을 볼 수 있다. 또, Excel을 이용해 그린 두 번째 그래프를 보면, 충돌한 시간(1.30~1.42초)에서 두 그래프가 거의 일치함을 알 수 있다. 따라서 두 물체가 충돌할 때, 수레1이 수레2에 주는 작용과 수레2가 수레1에 주는 반작용의 크기는 서로 같고 방향이 반대라는 사실을 알 수 있다. 즉, 뉴턴의 제3법칙인 작용반작용()을 만족한다고 할 수 있다. 근데, 충돌이 끝난 시각 (1.42초 이후)이후를 살펴보면, 그래프가 상하로 진동하는 모습을 볼 수 있다. 그 이유를 생각해보면, 수레가 서로 충돌할 때, 수레뿐만 아니라 용수철에도 힘이 작용한다. 용수철이 진동하는 힘을 센서가 감지하여 그래프에 잡음이 생긴 것 같다.
마지막 실험은 경사면에서 3종류의 범퍼를 장착한 수레를 각각 충돌시켰다. 그 결과 충돌시간을 따른 힘의 크기의 관계에 대해 알아보았다.
먼저, 3종류의 범퍼를 장착한 수레의 충돌 직전과 직후의 속도의 크기 변화량은 다음과 같다.
⓵ 약한 용수철 범퍼의 속도의 크기 변화량(충돌 직전의 속도-) = 0m/s
⓶ 강한 용수철 범퍼의 속도의 크기 변화량(충돌 직전의 속도-) =0.06m/s
⓷ 고무 범퍼의 속도의 크기 변화량(충돌 직전의 속도-) = 0.25m/s
약한 용수철범퍼와 강한 용수철범퍼의 경우, 충돌 직후 속도의 크기는 충돌 직전의 속도의 크기의 각각 0%, 9% 감소한 수치이다. 하지만 고무범퍼는 충돌 직전과 직후 속도의 크기가 0.25m/s 만큼 차이가 났으며, 이는 충돌 직전의 속도보다 60%나 감소한 수치이다.
수레는 모두 동일한 수레로 실험을 진행했기 때문에 세 범퍼가 받는 충격량은 동일하다.
다만, 충돌시간이 서로 다르므로, 세 범퍼가 받는 충격력()을 다르다. 실제 실험3의 결과 값을 살펴보면, 충돌 시간이 짧을수록 힘의 최댓값이 큰 것을 알 수 있다. 따라서 충격력을 적게 받을수록, 에너지 손실이 더 적기 때문에, 충돌 전후의 속도의 크기 변화량이 더 작다고 할 수 있다.

참고 자료

없음