탄동진자에 의한 탄환의 속도 측정 예비리포트

소개

탄동진자에 의한 탄환의 속도 측정 예비리포트

목차

1. 목적
2. 원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법

본문내용

1. 목적
탄동진자를 이용하여 운동량 보존법칙과 에너지 보존법칙에 의해 탄환의 속도를 측정한다.

2. 원리
◎ 완전비탄성충돌
비탄성충돌 중에서 찰흙 덩어리가 벽에 붙어 버리는 경우나 총알이 나무토막에 박혀서 함께 움직이는 경우와 같이 충돌 후에 두 물체가 한 덩어리가 되어 같은 속도로 움직이는 충돌을 완전비탄성충돌이라고 한다. 충돌 후에 두 물체의 속도가 같아지기 때문에 반발계수는 0이다. 비탄성충돌을 하면 계의 운동에너지는 열에너지나 소리에너지 등으로 전환되어 감소한다. 따라서 완전비탄성충돌의 경우에도 충돌 후에 계의 총 운동에너지는 감소한다. 하지만 충돌 전후의 계의 총 운동량은 보존된다.

충돌 전 두 속도 으로 움직이는 나무토막에 속도 로 찰흙 덩어리를 던져서 충돌 후에 찱흙이 나무토막에 붙어서 의 속도로 함께 움직인다고 하자. 찰흙을 나무토막이 움직이는 방향에 나란하게 던졌다고 하면 1차원 충돌로 볼 수 있다.

나무토막과 찰흙 덩어리의 질량을 각각 과 라고 하면 운동량 보존법칙

에 의해서 충돌 후의 속도 를 구할 수 있다.

만약 두 물체의 질량이 같다면

이므로, 충돌 전 속도의 평균속도로 함께 움직인다. 예를 들어 질량이 같은 찰흙을 나무토막과 같은 속력으로 반대방향으로 던져서 충돌시키면 속도의 합이 0이므로 두 물체는 충돌한 위치에 멈춘다.

참고자료

· 1. 일반물리학실험 (청문각, 강원대학교 물리실험교재편찬회, 제3판)
· 2. 두산백과사전 EnCyber & EnCyber.com
· http://www.encyber.com/search_w/ctdetail.php?gs=ws&gd=&cd=&d=&k=&inqr=&indme=&p=1&q=%BF%CF%C0%FC%BA%F1%C5%BA%BC%BA%C3%E6%B5%B9&masterno=816966&contentno=816966
· 3. 동국대학교 물리학과
· http://physics.dongguk.ac.kr/2005/bbs/view.php?id=exp_p1_pds&page=1&sn1=&divpage=1&sn=off&ss=on&sc=on&select_arrange=headnum&desc=asc&no=67