[공학]탄동진자
![[공학]탄동진자-1](https://images.happyhaksul.com/thumb/410/409307-0001.gif)
![[공학]탄동진자-2](https://images.happyhaksul.com/thumb/410/409307-0002.gif)
![[공학]탄동진자-3](https://images.happyhaksul.com/thumb/410/409307-0003.gif)
분야
hwpⅡ.이론
Ⅲ.실험도구
Ⅳ.실험방법
탄동 진자를 이용하여 발사체의 속력을 구한다.
Ⅱ.이론
발사대에서 발사된 쇠공의 운동에너지(KE)가 진자와 완전 비탄성
충돌을 할 때 진자와 쇠공의 합성 질량의 위치에너지(PE)로 전환
된다고 가정할 때 쇠공의 운동에너지1/2m(발사된 쇠공의 질량)
v(발사된 쇠공의 충돌직전의 속도)²가 M(진자와 쇠공의 합성질량)
g∆h(진자와 쇠공이 올라간 높이)가 된다.
∆h=Rcm(회전축으로부터 진자와 쇠공의 계의 무게중심까지의 거리)
(1-cos⍬)이므로 위치에너지=MgRcm(1-cos⍬)이다. 운동량P=mv
이므로 운동에너지에 대입하면 운동에너지=P²/2M이 된다.
운동량P=√(2MKE)가 되고 KE=PE라고 가정하였으므로
P=M√{2Rcm(1-cos⍬)}가 되고 운동량은 보존되므로 mv=M√
{2Rcm(1-cos⍬)}이므로 발사체의 충돌직전의 속도v는
v=M/m√{2Rcm(1-cos⍬)}가 된다.