아주대 물리실험 - 충격량과 뉴턴 제 3법칙 A+ 보고서

소개

"아주대 물리실험 - 충격량과 뉴턴 제 3법칙 A+ 보고서"에 대한 내용입니다.

목차

[1] 측정값 및 데이터 분석
[2] 결과 및 실험 데이터
[3] 질문 및 토의
[4] 고찰

본문내용

질문 3. 실험 2의 8항에서 구한 그래프에서 센서 A의 값에 충돌 후 잡음이 있는 (상하로 진동하는) 원인은 무엇인가?
A : 그래프를 보면 한쪽 힘 센서에는 잡음이 일어나고 한쪽 힘 센서는 비교적 매끄러운 것을 관찰 할 수 있다. 이는 한쪽 힘 센서에만 용수철이 달려있기 때문이다. 용수철이 충돌 후 진동을 하면서 그 힘이 한쪽 힘 센서에 충돌 후 에도 힘을 가해, 측정이 된 것으로 보인다.

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질문 5. 실험 3에서 충돌시간을 측정할 때에는 힘 대 시간의 그래프에서 측정하여야 한다. 속도 대 시간의 그래프에서 측정하는 것이 적절하지 않은 이유는?
A : 힘 대 시간의 그래프로 측정을 하게 되면, 힘 센서에 힘이 가해지기 시작하고 끝나는 부분을 쉽게 알 수 있는 반면에, 속도 대 시간의 그래프에서는 속도가 급격하게 한순간에 변하기 때문에, 속도가 변하게 만든 원인인 힘이 정확히 어디서부터 가해졌는지를 정확히 특정할 수 없다. 그러므로 힘이 가해지는 동안의 시간인 충돌시간을 측정하는 데에 적합하지 않다고 할 수 있다.

질문 6. 실험 3의 세 범퍼에 대해 충돌 직전과 충돌 직후의 속도를 비교하고 검토하시오.
A : 충돌 직전의 속도는 범퍼에 닿기 전 속력의 크기를 그래프로 확인하면, 0.5 안팎의 값으로 비슷한 것을 확인 할 수있다. 이는 놓는 위치를 트랙눈금의 50cm를 기준으로 초기속도 0으로 놓았기 때문에 일-에너지 정리에 따라 최종 충돌 지점에서 속도가 같다고 생각된다. 또한 충돌 직후의 속도는 약한 용수철, 강한 용수철, 고무 범퍼 순으로 속도의 변화량이 적은 것으로 관찰 되었다.

< 중 략 >

[3] 고찰
이번 실험은 힘 센서, 충돌 수레 등을 이용하여 충격량과 운동량 변화량에 대해 이해하고 뉴턴 제 3법칙인 작용-반작용 법칙에 대해서 알아보는 실험 이었다.
먼저 실험 1은 충돌 수레를 힘 센서에 충돌 시켜서 힘 센서가 수레에 준 충격량이 수레의 운동량 변화량과 같은 지를 알아보았다.

참고자료

· 물리학 실험-아주대학교 출판부
· 위키피디아-충격량, 운동량, 뉴턴의 운동법칙
· 대학물리학 – John W. Jewett. Jr. , Raymond A. Serway 저