물리학 및 실험 - 탄성 및 비탄성 충돌 실험

소개글

물리학 및 실험 - 탄성 및 비탄성 충돌 실험
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목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 분석 및 토의
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
- 탄성 및 비탄성 충돌 실험

2. 실험목적
- 탄성충돌 실험과 비탄성충돌 실험을 통하여 에너지보존 법칙과 운동량보존 법칙을 이해한다.

6. 분석 및 토의
1) 진자의 무게에 따른 진자의 각도변화
진자의 무게가 점점 무거워 질수록 탄성충돌이건, 비탄성충돌이건 모두 ‘각도가 줄어듦’을 위 실험에서 확인하였다. 이는 운동에너지가 위치에너지로 전환될 때 무게가 무거울수록 위치에너지(E=mgh)에서 m값이 큰 대신, h 값이 작아지기 때문이다. h 값이 작아지므로 당연히 진자의 각도는 줄어들 수밖에 없다. 위치에너지 공식은 탄성충돌이건, 비탄성충돌이건 간에 상관없이 성립하므로 무게에 따른 진자의 각도변화를 위치에너지로 설명할 수 있다.

2) 비탄성충돌과 탄성충돌의 결과값 분석
대체로 충돌 후 진자의 각도변화가 탄성충돌일 때가 컸다. 이 이유로 비탄성충돌일 때는 진자의 무게에 쇠공의 무게를 더한 값을 M으로 하여 위치에너지(E=Mgh)를 구하고, 탄성충돌일 때는 진자의 무게로만 M을 계산하므로 무게가 상대적으로 무거운 비탄성충돌일 때가 탄성충돌일 때보다 진자의 각도변화가 컸다.

3) 비탄성충돌과 탄성충돌의 오차 분석
위 실험은 다른 실험보다 오차가 많이 컸다. 일단은 비탄성충돌과 탄성충돌의 오차가 비슷하지 않고 탄성충돌일 때의 오차가 더 큰 이유를 설명하자면, 우리가 실험한 실험의 탄성충돌이 완전한 탄성충돌이 아니기 때문이다. 쇠공을 사용한 것 또한 그렇고, 충돌할 때 그 충돌이 실제상황에서 완벽히 탄성충돌을 할 수 없다는 것이 그 이유이다. 즉 쇠공이 진자에 달린 고무와 충돌할 때, 충돌로 인하여 마찰, 열에너지 등, 으로 전환되어 손실되는 에너지가 있기 때문에 완전탄성충돌을 이룰 수 없었고 이것이 오차를 나도록 한 원인이다. 이에 비해 비탄성충돌은 스티로폼이 마찰을 많이 줄여주어서 손실되는 에너지를 줄이어서 오차가 상대적으로 탄성충돌보다 작았다고 할 수 있다. 하지만 이것 또한 완벽하게 손실되는 에너지를 줄일 수 없으므로 오차가 없을 수 없음을 알 수 있다.

참고 자료

일반물리학 실험 -형설출판사
일반물리학 - 형설출판사