[기계공학] 각종 재료의 충격에 대한 저항도 측정 실험
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- 목차
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- 목 차 -
1. 이론 및 배경
1.1 이론적 배경
1.2 이론적 원리
1.3 기타 이론
2. 실험 장치 및 방법
2.1 실험 방법
3. 실험 결과
3.1 충격치
4. 고찰 및 토의
5. 결론
- 본문내용
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(나) 충격량
질량 m인 물체에 힘 가 시간 동안 작용하여 속도가 에서 변했다면 가속도 는 이다. 그러므로 뉴턴의 운동 제 2 법칙 에 의해서 물체가 작용하는 힘은 이고, 이 식 좌변의 는 힘가동안 작용했을 때의 운동량 변화량을 나타내며 이를 충격량이라고 하며 단위는 N∙s이다. 충격량은 벡터량으로 방향은 힘의 방향과 같고, 물체에 같은 양의 충격량이 가해지면 같은 양의 운동량 변화가 생긴다.
위의 식을 살펴보면 충격력는 운동량의 시간적 변화율이며 충격량은 운동량의 변화량과 같다는 것을 알 수 있다.
일정한 세기의 힘 F[N] 이 일정한 방향으로 동안 작용하였을 때, 시간 축에 나란히 직선이 되며 사각형 PQttO의 넓이는 충격량 를 나타낸다. 이 사실은 힘의 세기가 변하는 일반적인 경우에도 성립한다. 테니스 라켓으로 공을 칠 때, 공이 라켓으로부터 받는 힘은 그림 (b)와 같이 시간에 따라 급격히 변했다.
이런 경우, 힘이 작용하는 시간을 미세한 간격으로 세분하면 이 미세시간 동안의 충격량은 가늘고 긴 직사각형의 넓이와 같다.
시간 간격을 더 세분하면 이들 직사각형의 넓이의 합은 곡선 아래 넓이에 무한히 가까워진다. 그러므로 힘-시간 관계 그래프에서 곡선 아래 두 시각 사이의 넓이는 충격량을 나타 낸다. 초 동안 작용하여 이와 같은 크기의 충격량을 주는 일정한 크기의 힘을 평균 힘이라 한다. 일정한 충격량을 주려면 충격 시간이 짧을수록 더 큰 힘이 필요하다. 시간 간격이 무한히 짧은 순간적인 경우의 힘을 충격력이라 한다.
(다) 역학적 에너지 보존 법칙
마찰력이나 공기의 저항이 무시될 대 물체가 가지고 있는 역학적 에너지는 서로 전환되지만 그 양은 항
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