[아주대 물리학1 실험] 충격량 결과 A+

목차

1. 실험 목적
1) 측정값
2) 결과

2. 질문에 대한 토의

3. 고찰

4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
이 실험에서는 충격량이 운동량의 변화량과 같음을 확인하고, 두 물체가 서로 충돌할 때 뉴턴 제3법칙이 성립함을 확인한다.

<중 략>

#　질문에 대한 토의
1. 실험 1에서 운동량 변화량과 힘의 적분의 관계는 기대한 것과 가까운가?
운동량의 변화량과 힘의 적분이 거의 동일할 것이라는 생각과 다르게 상대오차가 43.2075%로 상당히 크게 나왔다.

<중 략>

3. 실험 2의 8항에서 구한 그래프에서 센서 A의 값에 충돌 후 잡음이 있는(상하로 진동하는) 원인은 무엇인가?
센서A의 그래프에서 충돌 후에 진동이 생기는 이유는 범퍼에 달려있는 용수철이 주요인일 것이라 생각된다. 충돌 직후에 용수철에 원래의 길이로 돌아오고 그 상태가 유지가 되는 것이 아니라 용수철은 계속적으로 진동운동(이완, 수축)을 하게 된다. 이로 인해 수레는 충돌 후에도 용수철의 진동운동으로부터 외력을 받게 되어 그래프에서 보듯이 잡음이 생기는 것이다.

<중 략>

5. 실험 3의 충돌시간의 측정은 힘 대 시간의 그래프에서 측정하여야 한다. 속도 대 시간의 그래프에서 측정하는 것이 절절하지 않은 이유는?
실험 3에서 힘-시간그래프에서 충돌 직전 0인 상태에서 충돌과 동시에 그 값은 증가하여 충돌이 끝나게 되면 그 수치는 다시 0이 된다. 따라서 힘-시간 그래프에서는 0의 값이 아닌 부분이 충돌시간인 것이다. 하지만 속도-시간 그래프에서는 충돌시간을 알아내기 어렵다. 그 이유는 충돌 직전과 직후에 수레는 등속도 운동이 아닌 등가속도 운동을 한다. 이로 인해 속도-시간그래프에서 속도의 기울기가 생기게 되어 충돌이 시작하는 시간과 끝나는 시간을 정확히 파악하기 어렵다.

<중 략>

실험 1은 운동량의 변화량과 충격량이 같은지 확인하는 실험이었다. 수레에 약한 용수철을 장착하고 지면과 수평인 트렉에서 충돌부분으로 밀어주었다. 그리고 운동 도중 컴퓨터를 이용하여 속도와 힘을 측정하였다.

참고자료

· 물리학실험(제 10판), 고근하 외 8인 저, 아주대학교 출판사, 2012년 2월, 7-16p