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[물리실험]역학적 에너지 보존 ( 탄도진자 )

저작시기 2006.01 |등록일 2006.09.19 한글파일한글 (hwp) | 4페이지 | 가격 1,900원

소개글

[물리실험]역학적 에너지 보존 ( 탄도진자 )

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 방법
4. 실험 기구 및 장치
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
충돌에서의 운동량 보존법칙과 탄동진자에서의 역학적에너지 보존법칙을 써서 탄알의속도를 측정한다.

2. 실험 원리
탄동진자 장치인 Blackwood장치는, 아래 그림과 같이 용수철의 힘으로 총을 발사할 수 있는 장치와 축 에 매달린 총알받이 그리고 이 총알받이가 최고로 뛰어 올라 갔을 때 붙잡아 놓을 수 있는 진자받이 로 되어 있다.
총알받이에는 그의 높이 기준으로 삼을 수 있는 표지 가 있고 납작한 스프링가 달려 있어서 일단 총알이 박히면 다시 튀어나오지 못하게 되어 있다.
총알 발사 장치에는 용수철의 세기를 조절할 수 있게 되어 있고 갈고리는 적당한 스프링의 힘으로 진자받이가 잘 걸리어 정지하도록 한 것이다.

공이 수평으로 발사되어 탄동진자에 박히면 탄동진자는 일정한 높이까지 올라갔다. 내려오는데, 탄동진자가 올라간 높이를 알면 공의 속도를 구할 수 있다.
먼저 공이 탄동진자에 박힐 때의 운동량 보존법칙은 아래와 같다.
mb * v0 = (mb + mc)v
여기에서 와 는 각각 공의 질량과 초기속력이고 는 탄동진자의 질량, 는 공이 박힌 뒤의 탄동진자의 속력이다.
최고점에서 공이 박힌 진자의 운동에너지가 위치에너지로 바뀌므로 다음 식이 성립한다.

따라서 이다. 이것을 운동량 보존법칙에 넣으면 초기속력v0를 얻는다.


3. 실험 방법

(A) 진자에 의한 방법

① 주거리에서 나사를 돌려 진자를 떼어내서 그의 무게 을 달고 또 총알의 무게 을 측정한다.
② 진자가 무리 없이 잘 진동하도록 제자리에 걸고 수준기를 써서 장치가 수평이 되도록 놓는다.
③ 표지를 기준으로 진자의 높이 (그림1 참조)를 잰다.
④ 총알을 쏘아 진자가 뛰어 오르면 그의 높이 을 잰 다음 총알을 뺀다. 이때 반드시 스프링을 안쪽으로 눌러서 무리 없이 총알을 빼야 한다.
⑤ ③과 ④의 절차를 5회 계속 되풀이한다. 이 측정에서 가 될 것이다.
⑥ 총알이 박힌 상태로 진자의 주기를 2회 측정하여 평균을 낸다. 이것으로 보정계수를 계산한다.

참고 자료

http://hyunam.hanbat.ac.kr/~physics/10.htm
http://heebok.kongju.ac.kr/experiment/dynamics/fm18.html
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110202&eid=jme+iVWPLPNoBM/KTJ3V0xirkVYENrd5
http://physics.sejong.ac.kr/board/bbs/board.php?bo_table=31&wr_id=9
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