탄도진자 레포트

탄도진자란 소총탄 등의 고속 비행물체의 속도를 운동량 보존의 법칙을 이용하여 축소해서 측정하는 장치이다. Ballistic Pendulum에서 공을 쏘았을 때 진자가 움직인다. 탄도진자실험은 탄환의 속력을 운동량보존과 운동에너지, 위치에너지를 이용하여 구하는 실험이다. 탄환의 운동량은 탄환과 나무토막의 운동량으로 보존되므로 탄환과 나무토막의 를 구할 수 있다. 이때 운동에너지가 퍼텐셜에너지가 됨을 이용하면 최초탄환의 를 구할 수 있게 된다. 이 진자가 도달한 높이로부터 퍼텐셜에너지(PE)를 계산할 수 있고, 이러한 퍼텐셜에너지는 공의 운동에너지(KE)왿� 같다. 공을 쏘았을 때 진자는 회전을 하는데, 이때 퍼텐셜에너지의 변화는 다음과 같다.

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① 구슬들의 질량을 측정한다.② 추의 값, 탄도진자의 추걸이 진자의 질량 을 측정한다.③ 발사관 장치를 흔들리거나 어긋나지 않게 조절한다.④ 장치를 책상에 고정한다.⑤ 플라스틱 구를 삽입한 후 방아쇠에 달린 줄을 천천히 잡아당긴다.⑥ 올라간 각도를 환인하고 공을 빼낸다.⑦ 쇠공을 이용하여 동일한 실험을 반복한다.⑧ 추걸이 진자에 추를 장착하고 실험을 반복한다.

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탄도진자를 통한 운동량 보존의 원리를 실험을 통하여 알아볼 수 있었다. 역학적 에너지왿� 운동량을 통하여 운동량 보존을 알아보는 것이었다. 이번실험에서 오차가 발생하였는데 (1) 탄도진자장치에서 각도기가 처음에 정확히 0되어 있지 않아 정밀한 측정이 어려웠다.또한 눈금을 읽을 때 정확한 눈금을 읽는데 어려움을 겪었다. 또한 계산할 때 유효숫자에 따라 반올림했기 때문에 오차가 났다.(2) 공을 안쪽으로 밀어 넣을 때 공이 따라 나오는 경우가 발생했다. 특히 플라스틱 공의 경우 공의 무게가 가벼워 밀어 넣고 봉을 뺄 때 같이 조금 앞으로 나오게 되어 공의 출발 위치가 일정하지 못하였다. 공의 출발위치가 원래보다 길어졌다면 속도가 더 빨라질 것이고 짧아졌다면 속도는 보다 느려졌을 것이다.(3) 공이 나오는 구멍과 진자의 구멍이 정확히 맞지 않