[성균관대학교 A+] 일반물리학실험1 2차원 충돌 실험 레포트

소개글

성균관대학교 일반물리학실험 분반 3등 / A+ 레포트입니다.
채점 조교님이 매우 까다로우셔서, 오차원인을 아주 정성적, 정량적으로 작성하길 원하셨습니다.
그래서 제 레포트에는 오차 원인이 상세하게 작성되어 있습니다.
간단히 설명하자면, "에너지 손실은 공기저항 때문이다"를 "실험에 사용된 구체의 표면적은 A이고, 구체의 가속도는 a이므로 이를 공기저항 식에 대입해 보았을 때 총 에너지 손실은 X이다."와 같이 작성하였습니다.
오차 원인을 상세하게 쓰셔야 하는 분들께 추천드리고 싶습니다.
많은 구매 부탁드립니다.

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 결과 분석 (오차 원인 분석)
7. 결론
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
공기 테이블 위에서 2차원 충돌을 실험하여 충돌 전후의 결과를 비교해 운동량, 운동에너지의 보존 여부를 확인하고 탄성계수를 계산한다.

3. 실험 기구
공기 테이블, 색이 다른 원판 2개, Air blower, 기준자, 수평계, 카메라

4. 실험 방법
1. 수평계를 이용하여 공기 테이블의 수평을 맞춘다.
2. 공기 테이블과 Air blower를 연결한다.
3. 질량이 같은 움직이는 두 원판을 일정 각도로 충돌시킨다.
4. 정지해 있는 원판과 다른 원판을 충돌시킨다.
5. 원판을 공기 테이블의 옆 철선과 충돌시킨다.
6. 3,4,5번에서의 탄성계수를 구한다.

실험 결과
각 회차의 사진은 왼쪽 위부터 왼쪽 아래까지 각각 x축 방향의 운동량, y축 방향의 운동량, 운동에너지를 나타낸 그래프이다.
x축 방향의 운동량을 나타낸 그래프의 가로축은 시간(sec), 세로축은 x축 방향의 운동량(kg*m/s),
y축 방향의 운동량을 나타낸 그래프의 가로축은 시간(sec), 세로축은 y축 방향의 운동량(kg*m/s),
운동에너지를 나타낸 그래프의 가로축은 시간(sec), 세로축은 운동에너지(kg*m^2/s^2) 이다.
그래프의 운동량, 운동에너지 값은 각 그래프의 1차식 추세선 (Px, Py, K = Ax+B) 에서 기울기가(A값) 0에 가까운 값이므로, B값으로 구하였다.
초록색 원판의 질량은 24.3g, 빨간색 원판의 질량은 29.6g이다.
또한, 각 실험에서의 탄성계수는 (충돌 후 운동에너지/충돌 전 운동에너지)로 계산하였다.

1. 동시충돌
빨간 원판의 충돌 전은 빨간색 그래프, 충돌 후는 주황색 그래프이다.
초록 원판의 충돌 전은 초록색 그래프, 충돌 후는 파란색 그래프이다.
따라서 x축, y축 방향에서의 운동량과 운동에너지를 비교할 때, (빨간색 그래프+초록색 그래프)를 충돌 전 값이라고 하였고, (주황색 그래프+파란색 그래프)를 충돌 후 값이라고 하였다.

참고 자료

일반물리학실험 – 성균관대학교 물리학과 물리실험위원회 편
공기 저항력 출처
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5810486&cid=60217&categoryId=60217
공기 밀도 출처
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3377000&cid=40942&categoryId=32299
공기저항계수 출처
https://en.wikipedia.org/?title=Drag_coefficient
마찰력 출처
https://namu.wiki/w/%EB%A7%88%EC%B0%B0%EB%A0%A5