[연세대학교] 일반물리학및실험(1) / 공학물리학및실험(1) 4. 운동량과 충격량 실험 결과레포트

소개글

"[연세대학교] 일반물리학및실험(1) / 공학물리학및실험(1) 4. 운동량과 충격량 실험 결과레포트"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 결과
2. 결과 분석
3. 토의 및 건의 사항
4. 참고 문헌

본문내용

5. 실험 결과
Experiment 1. Impulse-Momentum Theorem

표 1 실험 1의 결과 데이터
충격량-운동량 정리를 확인하기 위해 트랙을 스프링에 충돌시켰을 때 카트가 스프링에 충돌할 때의 충격량 과 충돌 직전의 속력, 충돌 직후의 속력 을 측정하였다. 충격량은 F-t 그래프에서 적분값을 계산해 면적을 측정하였고, 속력은 v-t 그래프에서 충돌하기 전과 충돌한 후의 그래프의 추세선을 일차다항함수 와 를 각각 구하여 에 충돌 시작 시각과 종료 시각을 각각 대입하였다. (그림 1, 그림 2 참조) 이는 충돌 전후로 해서 측정 속력과 실제 속력 사이의 차이가 생길 수 있기 때문이다. 또한 같은 조건에서 5회 반복실험을 하였고, 평균을 내면 위 표와 같다. 그리고 함수식은 아래 표와 같다.

표 2 함수식의 계산

그림 1 Capstone에서 면적을 구하는 장면

그림 2 Capstone에서 함수식을 찾는 방법

Experiment 2. Impulse

표 3 실험 2의 결과 데이터
위 표는 용수철 상수가 작은 spring 1과 용수철 상수가 큰 spring 2에 대해 같은 출발 위치와 같은 경사에서 카트를 굴렸을 때 스프링에 전해진 충격량을 그림 1의 위 그래프에서 면적을 찾는 것처럼 F-t그래프에서 곡선과 t축 사이의 면적의 적분값을 통해 3회 반복 실험하여 그 평균값을 구한 것이다. 충돌 전후의 속도를 직접 측정하지는 않았지만, 트랙의 경사와 카트의 출발 위치가 동일할 경우 충돌 전후의 속도가 동일하다는 가정 하에 결과를 분석했다.

참고 자료

Hugh D. Young and Roger A. Freedman, University Physics with Modern Physics (14th Ed.), Pearson, 2016.