탄성 및 비탄성 충돌 ppt

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탄성및 비탄성 충돌 ppt

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본문내용

실험목적
탄성 충돌 실험과 비 탄성 충돌 실험을 통하여 에너지 보존 법칙과 운동량 보존 법칙을 이해한다.

실험이론
① 초속도구하기
질량m인 물체가 단진자에 충돌을 하면, 단진자는 흔들려서 일정 높이에 도달하게 된다. 이때, 단진자가 도달한 높이에 의하여 단진자의 포텐셜 에너지를 계산할 수 있다. 완전비탄성 충돌을 하는 경우, 운동전후의 계의 전체운동량은 보존이 되므로
이다. 이때, 구슬의 질량은 m, 속도는 v, 충돌 후 구슬과 합쳐진 진자의 질량은 M, 속도는 V이다. 또한, M_p는 순수한 진자의 질량이다. 운동량 MV는
이다. 는 충돌직후의 진자의 운동에너지이다. 에너지 보존 법칙에 따라서 운동에너지 는 위치에너지 로 바뀌게 되므로
이다. 여기서 는 중력가속도이고, 는 질량중심이 올라간 높이이다.
이므로
가 된다. 따라서, 구슬의 초속도 v는
이다. 그러므로, 이 식에서 초기속도 를 알 수 있다.

<중 략>

실험방법
2) 비탄성충돌
(1) 진자의 아래쪽에 추 50g 을 추가한다.
(2) 초속도측정 과정과 동일하게 실험한다.
(3) 측정된 각도 를 표에 기록한다.
(4) (3)의 과정을 5회 반복한 후 진자의 에너지 를 계산한다.
(5) 추 100g 을 매달아 (2)에서 (4)의 과정을 반복한다.

실험방법
3) 탄성충돌
(1) 진자의 아래쪽에 달려있는 추를 완전히 제거한다.
(2) 진자의 Rotary Motion Sensor 를 0도에 맞춘다.
(3) Launcher 의 세기를 2단으로 맞춘다.
(4) Fig. 2와 같이 진자의 방향을 세팅하고 launcher 의 공을 발사시켜
각도 를 측정한다.
(5) 측정된 각도 를 표에 기록한다

참고 자료

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