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| 소개글 |
탄동진자 결과 보고서 |
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역학 실험 (결과)보고서
실험1
1. 제목 : 탄동진자
2. 목적 : 탄동진자에 의하여 탄환의 속도를 구하고 운동량 보존법칙의 성립을 확인한다.
3. 기본 이론 :
-질량 M인 탄동진자에 속도 , 질량 m인 탄환을 수평방향으로 쏘면, 충돌 전의 탄환의 운동량은 충돌 후의 진자(질량 M+m)의 운동량과 같다. 즉, 충돌 전후에 운동량이 보존된다.
-충돌 후의 진자(질량 M+m)가 속도 를 얻어 흔들려 진자의 무게중심의 높이 변화 h가 최대가 되었을 때에는 그 운동 에너지는 완전히 위치 에너지로 변하게 될 것이므로(공기저항이 작용하지 않는다면) 와 는 다음과 같은 관계를 갖는다.
-두 식을 이용하면 아래 식을 얻을 수 있다.
-진자의 높이가 가장 낮을 때를 기준으로 기준으로부터 진자가 기운 정도를 라 하면 이다. 은 진자를 매단 실 위 끝에서부터 진자의 무게중심까지의 거리이다.
-발사체의 초기속도를 구하기 위해 수평으로 투사한다. 낙하 거리를 H, 수평이동거리를 D라하면 , 로부터 다음식이 유도된다.
4. 실험방법 :
1. 탄동진자를 테이블의 가장자리로 위치시키고 진자가 충분히 연직방향인가를 확인한다. 각도 지시침을 진지와 접촉시켰을 때 지시침이 0을 가리키도록 한다.
2. 발사체를 조절하여 진자의 끝과 발사체의 끝이 겨우 맞닿도록 조절한 후 조임 나사를 조인다.
3. 장전손잡이를 이용하여 발사체의 세기를 1단으로 조정한 후 탄환을 조심스레 발사체 안으로 넣는다.
4. 진자와 발사체가 맞닿는가를 확인하고 각도 지시침을 0으로 조절한다.
5. 방아쇠를 살짝 들어 올려 탄환을 발사 시키고, 진자의 최고 높이 각도를 읽어 기록한다.
6. 이 과정을 5번 반복하여 기록하고, 발사체의 세기를 변화하면서 같은 방법으로 실험한다.
7. 저울을 사용하여 실험에 사용한 탄환의 질량과 진자의 질량을 구한다.
8. 탄환이 박힌 상태에서 진자의 끝에서 질량중심까지의 거리R을 구한다.(질량중심까지의 거리는 진자 추가질량을 변화시킬 때 마다 변한다. 진자 고정나사를 풀어 |
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