[물리학실험]당구의 역학

소개글

정성껏 작성한 레포트입니다. 좋은 성적 거둘 수 있게 도움이 될겁니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 개요
3. 배경 이론
4. 실험 기구 및 장치
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 결과 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
당구공의 굴림과 충돌은 강체의 돌기(회전)운동과 2차원 충돌 현상을 공부하는 대상으로서 훌륭한 역할을 한다.이 실험에서는 편의상 굴림 운동을 제외시킨(얼음판 위에서의 당구를 연상하면 된다.) 알루미늄 판의 2차원 충돌 실험을 쓸림을 줄인 공기 흐름판(air table)위에서 수행한다. 쓸림(마찰)이 없는 판 위에서 운동하는 두 물체 사이의 충돌 과정을 통해서 전체 계(system) 즉, 두 물체에 가해지는 힘은 내력(internal force)뿐이므로, 계의 운동량은 충돌 전후에 보존된다. 그러나 역학적 에너지는 충돌 중에 소리, 열 등으로 변환되어 감소될 수 있다. 이 실험에서는 충돌이 일어나는 전후로 시간에 따른 (두) 물체의 위치에 대한 흔적을 얻고, 이로부터 속도를 측정하여 운동량 보존과 에너지 보존 여부를 조사한다. 또, 탄성체(구부려 놓은 철 띠)에 충돌하는 물체의 운동을 살피고, 물체의 운동에너지와 철 띠의 탄성 퍼텐셜에너지 사이의 교환을 조사한다. 물체의 돌기 운동과 쓸림힘에 의한 영향도 함께 탐구한다. 벡터 물리량의 처리 방법과 그래프에 의한 측정 결과의 분석 방법을 익힌다.

2. 실험 개요
쓸림과 돌기 운동을 무시한 이상적인 2차원 충돌 현상을 이해한다.
- 충돌하는 물체들의 총 운동에너지는 충돌 전후에 달라질 수 있지만 총 선운동량은 항상 보존된다.
그 이유는 무엇인가?
쓸림을 줄인 공기 흐름판 위에서의 두 알루미늄 원판의 충돌 실험에서 두 물체의 선운동량의 합과 운동에너지의 합이 각각 보존되는가 직접 알아본다. 고정된 원판 주위로 실에 매달려 도는 원판의 속력을 측정하여 원판의 운동에 미치는 쓸림힘의 크기를 알아낸다. 철 띠(탄성체)와의 충돌 과정에서 철 띠의 탄성 퍼텐셜에너지와 원판의 운동에너지의 합이 보존되는가 조사한다. 실제의 당구공과 같이 충돌하는 물체가 구르거나 또는 미끄러지면서 구르는 경우에는 무엇이 어떻게 달라지겠는가 생각해 본다.

참고 자료

물리학 실험 및 이론 교재