당구의역학

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본문 1. Data & Results ⑴ 운동량과 운동에너지 보존 확인 - 질량이 같은 두 원판을 충돌시키기 부록 1 ① 질량이 같은 두 원판을 둘 다 움직이는 상태에서 충돌시키기 한 쪽 원판의 투사 각도를 바꿔가면서 두 원판의 충돌을 관찰한다. 충돌 직전과 직후의 위치변화로는 충돌하는 물체들의 이동하는 각도를 구할 수 있고, 시간에 따른 위치변화로는 속도를 x, y방향으로 나누어서 구할 수 있으며, 이로써 각각의 방향으로 운동량, 운동에너지가 보존되는 지 확인할 수 있다. 실험결과로는 이론적으로 비보존력인 마찰에 의해 운동량과 운동에너지 모두가 감소하는 결과가 나와야 정상이다. 이번 실험에서는 그런 결과가 나온 실험이 있었는가 하면, 이상하게도 운동량과 운동에너지가 증가했다는 결과가 나온 실험도 있었다. ② 한 쪽이 정지해있는 질량이 같은 두 원판을 충돌시키기 부록 2 이론적으로 완전탄성충돌에서 2차원 상의 정지해 있는 어떤 물체에 그 물체와 같은 질량을 가진 물체가 충돌하면 충돌 직후, 두 물체의 운동방향이 이루는 각도가 90°가 된다. 실험결과를 통하여 그 각도가 90°가 되는지 확인하여 두 물체가 완전탄성충돌을 하는가의 여부를 알 수 있다. 실험에서는 두 물체의 운동방향이 이루는 각도가 81.42°가 되어 이론값인 90°보다 작게 나왔다. 이로써 물체가 완전탄성충돌이 아닌, 비탄성충돌을 했다는 것을 알 수 있다. ⑵ 미지의 질량 알아내기 부록 3 질량을 알고 있는 물체의 질량을 , 충돌 전 속도와 충돌 후 속도를 각각, 이라하고 질량을 모르는 물체의 질량을 , 충돌 전 속도와 충돌 후 속도를 각각, 라 하면 는 아래 식을 통해 계산해낼 수 있다. 우선, 선운동량 보존의 법칙에 의해 다음 식이 성립한다. 참고문헌 (1)Halliday&Resnick&Walker, 『Fundamentals of Physics』 8th edition, Wiley, 2008, page 117-118(Friction&Slip-stick) (2)http://en.wikipedia.org/wiki/Stick-slip_phenomenon 하고 싶은 말 참고자료로 활용하셔서 좋은 결과 있기를 바랍니다. 키워드 당구의역학, 당구, 의역학