[자연과학] 운동량과 에너지 보존법칙

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운동량과 에너지 보존법칙
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실험 목적 : 탄동진자를 이용하여 비탄성충돌일 때 운동량 보존법칙을 확인하고 에너지 손실을 계산한다.
탄동진자 : 물체의 날라오는 속도를 측정하기 위한 일종의 장치
역학적 에너지 보존법칙을 이용해 물체의 속도를 잰다.
** 운동량 보존 법칙 : 외부의 힘을 받지 않는 고립된 물체 또는 계에서 전체 운동량의 합이 보존된다는 법칙. 자연의 기초적인 법칙이다.
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실험 1 : 충돌직전 쇠구슬의 운동량 mvb 측정

발사통을 실험테이블 밖을 향해 그림과 같이 장치하고 수평을 맞춘 뒤 쇠구슬이 떨어질 지점에 먹지를 깔고 테이프로 고정시킨다.
장전막대를 이용해 쇠구슬을 각 영역(Short Range, Medium Range, Long Range)별로 장전해 발사시킨다.
발사지점으로부터 떨어진 지점까지의 수평거리 x를 측정한다.
위의 과정을 10회 이상 반복하여 수평거리의 평균을 구한다.
발사지점에서 바닥까지의 높이를 여러 번 재고 기록한다.
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실험 2 : 진자의 최대 도달 높이 측정

그림과 같이 진자를 설치하고 발사통이 수평이 되게 한 뒤 장전막대를 이용해 쇠구슬을 각 영역별로 장전해 발사시킨다.
각도 표시자의 눈금을 읽어 진자가 움직인 최대 각을 기록하고 다시 표시자를 영점에 둔다.
위의 과정을 10회 이상 반복해 평균을 구한다.
쇠구슬의 질량, 쇠구슬과 합쳐진 진자의 무게, 회전축에서 진자의 질량중심까지의 거리, 회전축에서 충돌직전 쇠구슬의 중심까지 거리를 측정한다.
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실험3 : 진자의 주기 측정

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