물리학실험1 실험6. 충격량과 뉴턴 제3법칙

소개

21-하계 직접 작성한 19~20점 받은 직접 작성한 결과 보고서입니다.

목차

1. 측정값
1) 운동량 변화량과 충격량
2) 작용 반작용의 법칙
3) 충격량과 힘의 관계

2. 결과
1) 운동량 변화량과 충격량
2) 작용 반작용의 법칙
3) 충격량과 힘의 관계

3. 토의
1) 질문에 대한 토의
2) 실험과정 및 결과에 대한 토의

4. 참고문헌

본문내용

1. 질문에 대한 토의
질문 1. 실험 1에서 운동량 변화량과 힘을 적분한 값은 일치하는가?

실험 1에서 운동량 변화량은 측정값에 의해 이고, 힘을 적분한 값인 충격량은 0.269 이다. 두 값의 상대오차는 0.80%로 1% 미만의 작은 오차이기 때문에 일치한다고 할 수 있다.

질문 2. 충돌 전 또는 충돌 후의 속도 대 시간의 데이터에서 수레와 트랙의 마찰계수를 구할 수 있는가?

충돌 전과 충돌 후의 속도 대 시간 그래프에서 수레와 트랙의 마찰계수는 구할 수 있다. 저번 일과 에너지의 실험에서 물체에 작용하는 알짜 힘이 물체에 한 일은 운동에너지의 변화량과 같다는 이론을 이용하여 도출할 수 있다. 충돌 전의 운동에너지 = 충돌 후 운동에너지 + 마찰력에너지가 되고 속도-시간 그래프에서 를 구하고 이를 적분하여 s를 구할 수 있다. 중력가속도는 9.8이므로 식을 이용, 이 되며 각각의 변수를 대입하여 구할 수 있다.

질문 3. 실험 2의 8항에서 구한 그래프에서 센서 A의 값에 충돌 후 잡음이 있는(상하로 진동하는) 원인은 무엇인가?

수레가 센서와 충돌 할 때 수레와 용수철이 정확한 무게중심에서 충돌하지 않았기 때문에 발생하는 현상이다. 물체가 충돌할 때 작용 반작용의 힘이 발생한다. 실험장치에서 수레와 용수철이 충돌하면서 수레에 대한 용수철의 반작용이 발생할 때 무게중심이 정확히 맞지 않으면 반작용의 방향이 완벽하게 작용의 반대방향으로 발생하지않고 다른 방향으로 살짝 분산되기 때문에 잡음이 발생하게된다. 정확하게 무게중심에 맞을 때까지 여러 번의 측정하는 방법으로 오차를 줄일 수 있다.

질문 4. 실험 2에서 과 , 과 의 그래프를 사용하여 이 실험의 오차범위 내에서 목적이 달성되었는지를 토의하시오.

실험 2의 그래프를 살펴보면 과 의 모양이 위 아래로 대칭되어 나타나는 것을 볼 수 있다.

참고자료

· 물리학실험 (제 12판) / 아주대학교출판부 / 2018 / p. 61 ~ 71