일반물리학실험8 [일반물리학실험 #04] 이차원 운동 (2-Dimensional Motion) Ⅰ. 서론(목적) 등속도 운동, 등가속도 운동, 충돌에서의 이차원 운동을 기술할 수 있고 뉴턴 제2법칙을 이해할 수 있다. Ⅱ. 이론적 배경 1. 직교 좌표계 (Cartesian Coordinate) 2차원 운동을 기술하기 위하여 x축과 y축을 갖는 직교 좌표계를 사용한다. 다음과 같은 벡터 a가 있을 때, x축과 y축 성분으로 나누어 a=(a1, a2)=a1*(x)+a2*(y)으로 나타낼 수 있다. 벡터 a가 x축과 theta의 각도를 이룬다고 할 때 벡터 a와 크기는 다음과 같이 나타낼 수 있다. 2. 기울어진 평면에서의 운동 기울어진 평면에서 좌표계를 다음과 같이 설정하였을 때, 물체가 받는 힘은 위의 그림과 같이 표현할 수 있다. 각각 x축과 y축에 대하여, 이므로 임을 알 수 있다. 같은 각도 .. 2021. 4. 10. [일반물리학실험 #03] 운동량 보존과 충격량 (Conservation of Momentum and Impulse) Ⅰ. 서론(목적) 스마트카를 이용해 정지 실험, 탄성 충돌과 비탄성 충돌 실험을 하여 운동량 보존과 충동 종류에 따른 운동에너지 보존 여부를 알 수 있다. 각각의 실험에서 충돌 시간과 충격력 등을 측정하여 충격량, 운동량 변화를 알 수 있다. Ⅱ. 이론적 배경 1. 운동량 보존 법칙 (Conservation of Momentum) 뉴턴 제 2법칙에 의하여, 운동량은 알짜 힘이 0일 때 보존됨을 알 수 있다. 충돌하는 두 물체의 계에 알짜 힘이 작용하지 않는다면 충돌 전 두 물체의 운동량과 충돌 후 두 물체의 운동량은 동일하다. 이는 물체의 충돌 종류(탄성, 비탄성 등)에 관련없이 항상 보존된다. 물체의 운동량 변화는 충돌 후 운동량에서 충돌 전 운동량을 뺀 값과 같다. 물체의 운동에너지는 물체의 질량과 .. 2021. 3. 21. [일반물리학실험 #02] 뉴턴 제2법칙 (Newton's 2nd Law) Ⅰ. 서론(목적) 일차원 운동에서의 뉴턴 제2법칙(힘과 가속도와의 관계)을 실험을 통해 확인한다. Ⅱ. 이론적 배경 1. 뉴턴의 제2법칙 (Newton's 2nd Law, 가속도 법칙) 뉴턴의 제2법칙은 가속도 법칙이라고도 부르며 다음과 같다. 수평면 위의 차와 무게추를 연결하여 무게추를 바닥으로 늘어뜨리는 다음 그림과 같은 상황을 생각해 볼 수 있다. 도르래의 무게가 무시할 수 있을 만큼 작으며 수평면과 차와의 마찰도 없다고 가정한다. 카트 위에 올라가는 무게추의 질량을 m1, 카트의 무게를 M, 실로 연결하는 무게추의 질량을 m2라고 한다. 카트와 무게추를 연결한 실에 걸리는 장력을 T라고 하였을 때, 뉴턴의 운동 방정식을 세울 수 있다. 도르래의 무게가 무시할 수 있을 만큼 작으므로 회전 관성을 무.. 2021. 3. 12. [일반물리학실험 #01] 포물선 운동(Projectile Motion) 일반물리학에서는 등가속도 운동에 대해 배운다. 등가속도 운동의 한 예로 포물선 운동이 있다. 포물선 운동은 한 물체가 포물선을 그리면서 운동하는 것을 말한다. 포물선 운동은 운동을 묘사하는 수식이 단순하여 2차원 등가속도 운동을 이해하는데 도움을 준다. 이 게시물에서는 실험 결괏값, 제언에 대해서 다루지 않으며, 이론과 목적, 실험 방법과 분석에 대해 간단히 다룬다. Ⅰ. 서론(목적) 포물체의 운동을 x축과 y축으로 나누어 분석하는 활동 등을 통해 포물선 운동을 이해하고 포물선 운동 과정 내에서 역학적 에너지가 보존됨을 이해하는 것을 목적으로 한다. Ⅱ. 이론적 배경 1. 이차원 등가속도 운동 이차원 운동에서 x축과 y축 각각의 운동은 서로의 변화가 서로에게 영향을 미치지 않기 때문에 각각의 독립된 운동.. 2021. 2. 12. 이전 1 2 다음 반응형
