Ⅰ. 제목 : Two Dimensional Motions(이차원 운동)
Ⅱ. 초록
본 실험에서는 이차원에서의 등속도 운동과 등가속도 운동을 알아보고, 두 물체가 충돌할 때 운동량 보존 법칙에 대해 알아본다.
Ⅲ. 서론
1. 실험의 필요성과 목적
실험 1. 등속도 운동의 속도를 변위/시간 과 x축, y축 방향 속도를 이용하여 구한다.
실험 2. 빗면에서 등가속도 운동하는 물체의 가속도를 구해보고, 이론적인 중력가속도와 비교 해본다.
실험 3. 이차원 운동에서의 충돌을 이해하고, 운동량 보존 법칙과 완전 탄성 충돌에서의 운동 에너지 보존 법칙을 알아본다.
Ⅳ. 이론적 배경
실험1. 등속도 운동
등속도 운동에서 속도 v는 로 표현된다.(단, s는 변위, t는 시간)
또한, 등속도 운동에서 속도 v는 x축 방향 성분 와 y축 방향 성분 로 분해할 수 있다. 이 때, , 이다.(는 와 x축이 이루는 각) 따라서 이다.
실험2. 등가속도 운동
초기 속력 가 없을 때, 변위 으로 표현될 수 있다.(단, a는 가속도)
또 본 실험에서, 즉 빗면에서 가속도 이다.
실험3. 운동량 보존 법칙
각각 과 의 질량을 가지는 두 물체가 그림 4.1과 같이 운동할 때, 운동량 보존 법칙은 다음과 같이 적용된다. ,
또한, 완전 탄성 충돌에서는,
로 에너지 보존 법칙이 성립하게 되고, , 일 때, 가 된다.
[그림 4.1 운동량 보존 법칙]
Ⅴ. 실험 방법
1. 준비물 :
Air table, Air blower, Camera, Puck, Support jack, 추, Standard bar
2. 실험 과정 :
실험 1. 등속도 운동
(1) Air table과 Air blower를 연결하고 standard bar를 이용해 좌표축을 설정한다.
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2012.06.04
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