탄동진자 예비 및 결과레포트

소개글

퍼펙트 에이뿔 입니다.

목차

예비보고서
1.실험목적
2. 사용기기
3. 실험이론
4. 실험방법
6. 결론 및 토의

결과보고서

본문내용

1. 실험목적

운동량 보존법칙과 역학적 에너지 보존법칙을 써서 탄동진자에서의 탄알의 속도를 측정한다.

2. 사용기기

보안경, 탄동진자, 발사총, 공, 실, 저울, 흰종이, 먹지, 미터자


3. 실험이론


수평으로 던진 물체는 수평 방향으로는 공기의 저항을 무시할 때 힘이 작용하지 않으므로 처음 속도로 등속도 운동을 한다. 연직 방향은 공기의 저항을 무시할 때 중력만이 작용하므로 등가속도 운동(자유 낙하 운동)을 한다.
t초 후의 속도 : 처음속도를 라 하면
,
t초 후의 위치
,
(던진 점을 기준으로 하여 아래 방향의 변위는 - 이다.)



운동 경로의 식
의 두 식에서 t를 소거하여 정리하면 된다.
에서 이므로 이것을 대입하면

위로 볼록한 포물선 운동을 하게 된다
지면 도달 시간
높이 h인 곳에서 낙하할 대 걸리는 시간은 이 높이에서 자유낙하할 때 걸리는 시간과 같으므로 (연직 방향은 자유낙하 운동이다.)
에서 t에 대해 풀면 된다.

수평 도달 거리
낙하 시간 동안 운동하므로


물체가 충돌하는 매우 짧은 시간동안에 두 물체 사이에 상호 작용하는 힘의 크기는 작용-반작용의 관계에 의해 서로 같다.따라서 두 물체에 작용하는 충격량의 크기는 같고, 방향은 반대가 된다.
한편, 충격량은 운동량의 변화량과 같으므로물체 A의 경우 :  
물체 B의 경우 : 가 되고, 이들 두 식을 더하여 정리하면

이 식의 좌변은 충동 전 두 물체의 운동량이고, 우변은 충돌 후의 운동량의 합이다. 따라서, 두 물체가 충돌할 때 충돌 전후의 총 운동량은 같다. 일반적으로

두 개 이상의 물체들이 서로 작용할 때, 외력이 작용하지 않는 한 그 들의 총 운동량은 항상 일정하다.

이것을 운동량 보존의 법칙이라고 한다. 운동량 보존의 법칙은 두 물체사이에서 뿐만 아니라 여러 물체 사이에서도 성립하는 일반적인 법칙이다. 또, 충돌의 경우뿐만 아니라 물체가 폴발할 때나 두 물체가 충돌한 후에 한 덩어리로 되는 경우에도 운동량 보존의 법칙이 성립한다.

참고 자료

일반물리학 및 고급실험