8.선운동량 보존법칙[결과]

소개글

일반물리학실험

목차

A. 실험 측정값
B. 실험 결과
C. 질문 및 토의
D. 결론 및 검토

본문내용

첫 번째로, ‘실험 4. 완전 탄성 충돌(질량이이 다른 두 활차의 경우) -무거운 활차에 힘을 가할 때’는 실험을 원활하게 진행하기가 너무 힘들었다. 무거운 활차로 가벼운 활차에 충돌했을 겨우, v‘1과 v`2가 부호가 같으므로 무거운 활차의 속도 방향으로 두 활차 모두 움직여야 한다. 그런데 실험에서 무거운 활차가 충돌 후 서 버리거나, 포터게이트를 지날 만큼의 속도를 가지지 못해서 데이터를 얻지 못하는 경우가 있었다. 그래서 20번 이상 반복 실험하여 그 중에 정상적인 데이터를 기록하였다. 이런 일이 생긴 이유로는 먼저, 실험에서는 이론처럼 운동량이 보존되지 않는다는 것을 들 수 있다. 가벼운 활차에 운동량을 전달하고 무거운 활차가 움직일 만큼의 운동량이 남아있지 않게 된 것이다. 그리고 활차가 무거울수록 레일과의 마찰력이 커져 활차의 움직임을 방해하게 된다. 따라서 실험을 원활히 진행하기 위해서는 송풍구에서 나오는 바람의 양을 많게 하여 활차와 레일 사이의 마찰력을 줄이고 완충기의 고무줄을 팽팽하게 하여 힘이 충분히 전달되도록 하여야 할 것이다.




두 번 째로는 대부분의 완전탄성충돌 실험에서 상대 오차는 20% 내외의 결과를 보이고 있다. 그러나 가벼운 활차에 힘을 가할 때 비교적 다른 실험들에 비하여 상대오차가 높은 값을 보이고 있다. 이는 활차가 외부의 영향을 많이 받았기 때문이다. 즉, 송풍구에서 나오는 바람, 레일과의 마찰의 작은 영향에도 속도에 미치는 영향이 크게 되어서 상대오차가 크면서도, 정밀도가 떨어지게 나왔다.

세 번 째로는 비탄성 충돌의 경우 상대오차가 다른 실험에 비해서 높은 값을 보이고 있다. 이는 두 활차가 합쳐지면서, 속도가 떨어지고 질량이 커져서 마찰력의 영향이 크기 때문으로 보인다. 상대오차들이 첫 번 째 데이터를 제외하고는 서로 비슷한 값들을 보이는 걸로 봐서는 실험이 비교적 정밀하게 진행되었다는 것을 알 수 있다.

마지막으로 각 실험에서 운동에너지는 완전 탄성 충돌의 경우 이론값에 비해 50% 이상 보이고 있으나, 완전 비탄성 충돌에서는 이론값의 10~20% 정도로 보존된다는 것을 알 수 있다. 따라서 비탄성충돌의 운동에너지 보존은 에너지 손실률을 따져보아야 하지만 그것보다 훨씬 더 많은 에너지가 손실이 됨을 알 수 있었다.

참고 자료

없음