일반물리학 실험 - 2차원 충돌 실험
1. 제목
2차원충돌실험
2. 목적
두개의 쇠공을 충돌시켜 전후의 속도를 측정함으로써 충 돌 전후의 선 운동량을 비교한다.
3. 이론
서로 충돌하는 두 물체로 구성된 계에서 외부힘이 작용하지 않을때 충돌 전의 계의 전체 운동량이 충돌 후의 계의 전체운동량과 같다는 것을 의미한다
m1v1i-m2v2i=(m1v1f-m2v2f)
4. 방법
1. 질량 저울을 이용하여 두 물체의 질량을 측정하여 기록하자.
2. 수준기를 이용하여 공기 테이블의 수평을 조절하고, 공기 주입 장치의 전원을 켠다 .
3. 영상 분석용 카메라의 전원을 켠다. physics view를 실행시키고 카메라 분석에서 화면 캡처를 실행한다. 화면에 실험 장치가 잘 나타나도록 하고 경로를 지정하여 준다.
4. physics view의 캡처시작을 클릭하고 두 물체를 충돌실험을 하자. 실험이 끝난 후 캡처확인 창을 클릭하고 캡처한 동영상을 저장한다. 저장이 끝나면 창을 닫는다.
5 카메라 분석에서 좌표계 설정을 실행한다. 캡쳐한 실험 동영상 파일을 열고, 길이를 알고 있는 기준자를 선택하여 시작점과 마지막 점, 기준자의 길이를 입력한다.
6 축 방향과 원점을 지정한다. 지정이 끝나면 창을 닫는다.
7 카메라 분석에서 분석을 실행한다. 캡처한 실험 동영상 파일을 열고, 분석할 첫 프레임과 마지막 프레임을 지정한다.
8 피사체를 두개로 선택하고, 각각 색인식되도록 지정하여 준다. 분석을 시작한다. 분석이 끝나면 물체의 궤도가 화면상에 출력된다.
9 분석하여 얻은 결과로부터 x-y, t-x, t-y그래프를 얻을 수 있다.
10 t-x그래프로부터 충돌 전, 후의 두 물체의 속력의 x성분을 구하자.
11 t-y그래프로부터 충돌 전, 후의 두 물체의 속력의 y성분을 구하자.
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2014.03.27
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