탄동진자 결과 보고서
분야
hwp1. 제목 : 탄동진자
2. 목적 : 탄동진자에 의하여 탄환의 속도를 구하고 운동량 보존법칙의 성립을 확인한다.
3. 기본 이론 :
-질량 M인 탄동진자에 속도 , 질량 m인 탄환을 수평방향으로 쏘면, 충돌 전의 탄환의 운동량은 충돌 후의 진자(질량 M+m)의 운동량과 같다. 즉, 충돌 전후에 운동량이 보존된다.
-충돌 후의 진자(질량 M+m)가 속도 를 얻어 흔들려 진자의 무게중심의 높이 변화 h가 최대가 되었을 때에는 그 운동 에너지는 완전히 위치 에너지로 변하게 될 것이므로(공기저항이 작용하지 않는다면) 와 는 다음과 같은 관계를 갖는다.
-두 식을 이용하면 아래 식을 얻을 수 있다.
-진자의 높이가 가장 낮을 때를 기준으로 기준으로부터 진자가 기운 정도를 라 하면 이다. 은 진자를 매단 실 위 끝에서부터 진자의 무게중심까지의 거리이다.
-발사체의 초기속도를 구하기 위해 수평으로 투사한다. 낙하 거리를 H, 수평이동거리를 D라하면 , 로부터 다음식이 유도된다.
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