충격량 실험

소개

우리 생활에 있어 충격량을 측정해서 이용해야 할 경우가 많다. 예를 들어 자동차에서도 충돌 실험을 한다. 그 충돌 시험에서는 사람이 받는 힘을 구하는 것이다. 자동차뿐만 아니다. 우리가 일상생활에서 망치로 못을 박는 일, 물건을 떨어뜨렸을 때 물건에 가해지는 충격량으로 그 물건이 파괴여부를 알 수 있다. 이를 통해서 그 물체의 내구성도 높일 수 있을 것이다. 그래서 이번 실험에서는 자유 낙하하는 물체를 가속도 센서를 이용해 충격량을 구함으로서 가속도계 센서의 구조와 원리를 알고, eZ-analyst를 이용해 충격량을 구함으로서, 그 과정을 알아보는 것이 이번 실험의 목적이다.

목차

1. 서 론

2. 이론적 배경
2.1 충격량의 정의
2.2 운동량과 충격량
2.2.1 운동량
2.2.2 충격량
2.3 FFT
2.4 가속도계 센서
2.4.1 가속도계 센서
2.4.2 압전형 가속도 센서

3. 실험장치 소개

4. 실험방법과 실험장치의 설치
4.1 실험방법
4.2 실험장치의 설치

5. 실험 결과
5.1 실험장치의 구성
5.2 실험 결과

6. 결론 및 토의

7. 참고 문헌

본문내용

1. 서론
우리 생활에 있어 충격량을 측정해서 이용해야 할 경우가 많다. 예를 들어 자동차에서도 충돌 실험을 한다. 그 충돌 시험에서는 사람이 받는 힘을 구하는 것이다. 자동차뿐만 아니다. 우리가 일상생활에서 망치로 못을 박는 일, 물건을 떨어뜨렸을 때 물건에 가해지는 충격량으로 그 물건이 파괴여부를 알 수 있다. 이를 통해서 그 물체의 내구성도 높일 수 있을 것이다. 그래서 이번 실험에서는 자유 낙하하는 물체를 가속도 센서를 이용해 충격량을 구함으로서 가속도계 센서의 구조와 원리를 알고, eZ-analyst를 이용해 충격량을 구함으로서, 그 과정을 알아보는 것이 이번 실험의 목적이다.
2. 이론적 배경
2.1 충격량의 정의
충돌량이라고도 한다. 물체가 충돌할 때 일어나는 충격력, 즉 힘(F)과 시간(t)의 곱으로 표시한다. 운동하는 물체의 질량(m)과 속도(v)의 곱으로 표시되는 운동량(P)의 변화량과 값이 같다. 운동량의 변화량은 작용·반작용의 법칙(운동법칙)으로 유도할 수 있다. 충격력(힘)은 물체에 가해지는 힘의 크기로, 힘이 작용하는 시간이 짧을수록 커지고, 길수록 작아진다. 기호로 표시하면 충격량 P=Ft이다. 변위·힘·속도·전기장·자기장과 같이 크기뿐 아니라 방향을 가지는 벡터량으로, 크게 선(線)충격량과 각(角)충격량으로 나뉜다. 충돌반응을 분석할 때 운동량 보존 법칙과 함께 이용되는 기본 원리 가운데 하나이다. 예를 들어 커다란 버스와 작은 승용차가 서로 충돌했다고 가정해 보자. 이 경우 버스의 운동량 변화량과 승용차의 운동량 변화량은 같다. 충격량은 운동량의 변화량과 같기 때문에 당연히 버스와 승용차가 받은 충격량도 같다. 그러나 버스는 질량이 크기 때문에 승용차와 같은 힘을 받았음에도 단위시간당 속도의 변화량인 가속도가 작고, 승용차는 가속도가 크기 때문에 승용차에 타고 있는 운전자나 옆에 타고 있는 사람이 받는 충격량은 버스에 탄 사람보다 더 크다. 자동차끼리 충돌하는 사고가 일어났을 때 크고 무거운 차에 탄 사람보다 작고 가벼운 차에 탄 사람이 더 큰 충격을 받는 것은 바로 이 때문이다. 차끼리 주고받는 힘은 같지만, 가속도 때문에 사람이 받는 피해 정도가 달라지는 것이다.

참고자료

· 기계진동학/ 이장무 저 서울: 문운당, 1987.
· (최신)기계진동학/ 박길문; 심재기; 정재강[공저].
· 충격량의 도식적 해석에 관한 연구 이지홍;원경태