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실험과제/물리
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[자연과학] 일반물리학 실험 - 탄성 및 비탄성 충돌
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[자연과학] 일반물리학 실험 - 탄성 및 비탄성 충돌
다. 여기서 는 중력가속도이고, 는 질량중심이 올라간 높이이다.
1. タイトル : 탄성 및 비탄성 충돌
2. 목적 : 탄성충돌 實驗(실험)과 비탄성충돌 實驗(실험)을 통하여 에너지보존 법칙과 운동량보존 법칙을 이해한다. 운동량 MV는
(2)
이다. 전체적으로 완전탄성충돌 實驗(실험)에서 더 큰 오차가 나왔는데 왜 이런 결과가 나왔는지 생각해 보면 완전 비탄성 충돌에서는 충돌 후 함께 이동하여 에너지 손실이 비교적 적은 반면, 완전 탄성 충돌 에서는 충돌할 때 에너지가 충분히 전달되지 않고, 또한 여러 요인 (마찰로 인한 열에너지 발생) 때문에 더 큰 오차가 나왔다고 생각된다된다. 또한, M_p는 순수한 진자의 질량이다. 따라서, 구슬의 초속도 v는
(5)
이다.
3. theory(이론) :
1) 초속도구하기
그림과 같이 질량m인 물체가 단진자에 충돌을 하면, 단진자는 흔들려서 일정 높이에 도달하게 된다된다. 이때, 단진자가 도달한 높이에 의하여 단진자의 Potential 에너지를 계산할 수 있다
위의 그림과 같이 완전비탄성 충돌을 하는 경우, 운동전후의 계의 전체운동량은 보존이 되므로
(1)
이다. 이때, 구슬의 질량은 m, 속도는 v, 충돌 후 구슬과 합쳐진 진자의 질량은 M, 속도는 V이다. 에너지 보존 법칙에 따라서 운동에너지 는 위치에너지 로 바뀌게 되므로
(3)
이다. 그러므로, 이 식에서 와 , , 을 알면 초기속도 를 알 수 있다
2) 완전비탄성 충돌
그…(생략(省略))
(1)
3) 완전탄성충돌
4. 결과 :
5. 분석 및 토의 : 전체적으로 오차가 크게나온 實驗(실험)이었다. 이므로
(4)
가 된다된다. 는 충돌직후의 진자의 운동에너지이다.
