충돌-충격량과 운동량

소개

"충돌-충격량과 운동량"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적 및 이론

2. 실험 방법 및 순서

3. 실험 결과

4. 질문과 답
1) 충돌 실험 시 측정되는 힘의 크기를 시간에 대해 개략적으로 그리고 그 충격량의 크기를 그래프에서 설명하라.
2) 충돌 전 후 변화하는 운동량의 크기는 충격량에 어떻게 의존하는가? 이 운동량 변화는 충돌 전 속도가 커질 경우 어떻게 변화하는가?
3) 이상적인 경우 운동량의 변화가 측정된 충격량과 같이 측정될 것이다. 실제 실험에서 이것이 차이가 나는 이유를 어떻게 설명할 수 있는가?
4) 급격한 충돌과 완충된 충돌에 의한 충격과 힘을 비교하라. 두 충돌에 대하여 <힘 대 시간> 그래프를 그려서 설명하여라.
5) 위의 비교를 이용하여 차량의 에어백이 정면 충돌 시 탑승자가 다치는 것을 어떻게 막을 수 있는지 설명해 보아라.
6) 힘 센서가 측정한 힘이 인장력인 경우와 압축력인 경우 각각 측정된 힘의 부호는 어떻게 나타나는가?

5. 고찰

본문내용

실험기구
-운동센서, 힘 센서, 액세서리 받침대, 동역학 카트, 동역학트랙
실험방법
1. pasco 550 universal interface를 컴퓨터에 연결하고, pasco 550 universal interface과 컴퓨터를 켜라.
Part1: Pasco Capstone 설정
2. 바탕화면에서 pasco capstone을 실행하라.
3. capstone의 왼쪽 상단의 장치 도구에서 hardware setup icon을 클릭하여 하드웨어 설정 창을 열어라. 하드웨어 설정 창 안의 pasco 550 universal interface 그림의 디지털 채널 1을 클릭하여 운동 센서를 선택하고 아날로그 채널 A를 클릭하여 힘 센서를 선택하라.
4. 운동량의 실시간으로 얻어진 속도 값을 통하여 계산 된다. 이를 위하여 아래의 과정대로 계산기를 설정
1) capstone 의 계산기를 열어라
2) 계산기에 다음 수식을 입력하라. momentum=mass
3) 계산기 아래의 데이터 아이콘을 클릭한 다음 속도를 선택하라.
4) 수식 입력이 완료되었으면 enter key를 눌러라.
5) 수식의 아래의 mass라는 상수 값을 정의하라고 ‘mass=’와 같이 나타날 것이다. 이때 mass의 값은 카트의 질량이다.
6) 모든 입력이 성공적으로 끝났으면 다음 그림과 같이 나타날 것이다.
5. 디스플레이 팔레트에서 graph를 더블 클릭하여 그래프 창을 열어라.
6. 다음 그림과 같이 디스플레이 도구 막대에서 ‘add new plot area to the graph display’를 두 번 더 클릭하여 수평축을 공유하는 세 개의 그래프가 표시되도록 하라.
7. 그래프들의 y 축의 select measurement를 아래 그림과 같이 각각 힘, 속도, 그리고 운동량으로 설정하고 x 축을 시간으로 설정하라.

참고자료

· 없음