[아주대] 물리학실험- 충격량과 뉴턴 제3법칙

소개

"[아주대] 물리학실험- 충격량과 뉴턴 제3법칙"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험결과

3. 결과

4. 토의
1) 질문에 대한 토의
2) 실험과정 및 결과에 대한 토의

본문내용

1. 실험목적
충격량이 운동량의 변화량과 같음을 확인하고, 두 물체가 서로 충돌할 때 뉴턴 제3법칙이 성립함을 확인한다.

<중 략>

질문 5. 실험 3에서 충돌시간을 측정할 때에는 힘 대 시간의 그래프에서 측정하여야 한다. 속도 대 시간의 그래프에서 측정하는 것이 적절하지 않은 이유는?
속도-시간 그래프보다 힘-시간 그래프에서 충돌시간을 파악하기 쉽다. 힘-시간 그래프는 힘의 변화에 따라 그래프의 모양이 바뀌기 때문에 두 수레가 충돌할 때 값의 변화가 뚜렷하다. 실험 3의 힘-시간 그래프를 보면 충돌을 시작한 후 증가하다가 최고점에 도달하고, 충돌이 끝나면 값이 다시 일정해지는 것을 볼 수 있다. 반면, 시간-속도 그래프는 일정한 속도를 유지하다가 값이 변화하는 것이 아니라 속도가 점점 증가하다가 급격하게 감소한다. 어떤 지점에서 충돌이 일어났는지 확실하게 파악하기 어렵다. 또한 충격량에만 영향을 받지 않고 수평상태나 마찰력 등 다른 조건에 의해 속도의 값이 바뀔 가능성이 크다. 속도-시간 그래프에서도 급격하게 변화하는 지점을 찾는다면 충돌시간을 확인할 수 있으나 50Hz으로 측정을 하기 때문에 정밀한 값을 얻기가 어렵다. 0.02초의 시간간격으로 측정되는 속도-시간 그래프에 비해 힘-시간 그래프는 500Hz로 측정해 시간간격이 0.002초이다. 같은 시간 당 측정횟수가 많아 힘-시간 그래프의 정밀도가 높아진다. 따라서, 속도-시간 그래프에서 측정하는 것은 적절하지 않다.

참고자료

· 제 12판 물리학실험/아주대학교 물리학 실험실/ 박형주/ 아주대학교 출판부/ 61~71쪽
· 마찰계수, 지식백과, 2022.10.30 열람
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3537005&cid=60217&categoryId=60217