선운동량 보존법칙 Report

소개글

1. 실험 목표

2. 사진으로 보는 실험 도구

3. 실험에 쓰이는 이론

4. 실험 방법

5. 실험결과

6. 결과에 대한 검토

목차

1. 실험 목표

2. 사진으로 보는 실험 도구

3. 실험에 쓰이는 이론

4. 실험 방법

5. 실험결과

6. 결과에 대한 검토

본문내용

1. 실 험 목 적
질량과 속의 곱으로 정의되는 선운동량 (linear momentum) 보존법칙을 실험으로 증명한다.
2. 사진으로 보는 실험기구
Air Track, bumper 3개, glider ( 활차 ) 2개, photogate timer 2개, air supply
(송풍기), 수평계, 분동 set 등
Air Track
photogate timer
3. 실 험 이 론
1) 선운동량 보존법칙
·선운동량 : 물체의 질량과 선속도의 곱
현재 관찰되고 있는 물체들의 집합을 우리는 계(system)이라고 하는데 계에 작용하는 외부 힘이 작용하지 않거나 합력이 0이면, 물체의 운동 상태는 변하지 않고 관성을 유지한다.
이런 관성계에서 운동량의 총합은 항상 변하지 않고 보존된다. 여러 개의 물체로 이루어진 계의 경우, 물체끼리 충돌할 때 각각의 운동량은 바뀌지만 결국 전체의 총합은 변하지 않는다. 이것을 이용하여 충돌 후의 속력 변화를 계산할 수 있다. 즉, 총 운동량은 시간에 따라 변하지 않는다.
물체가 충돌할 때 완전탄성충돌 뿐 아니라 비탄성충돌에서도 전체의 운동량은 보존된다. 그러나 운동에너지는 완전탄성충돌의 경우만 보존되고, 비탄성충돌의 경우에는 열에너지, 소리에너지 등으로 바뀌어 감소한다. 하지만 결국 이때 발생한 열과 소리 등을 모두 더한 전체의 에너지는 보존된다.
선운동량은 물체의 질량에 속도를 곱한 양으로 정의된다.
2) 포토게이트 타이머 (photogate timer)
물체의 운동을 분석하는 것 중의 하나로 포토게이트를 사용한다.
포토게이트타이머는 센서를 이용하여 물체가 게이트 그 사이로 물체가 지나가는 것을 감지할 수 있도록 만들어져 있다.
반드시 2개의 포토게이트가 하나의 세트를 이루는 데 이 둘은 시간을 표시할 수 있는 타이머와 연결되어 있다.
물체가 첫 번째 포토게이트를 통과하면서 시간이 찍히고 두 번째 포토게이트를 통과하면서 시간이 또 찍힌다. 이 두 포토게이트 사이의 거리와 두 게이트로부터 찍힌 시간차를 이용하면 물체의 평균속력을 알 수 있다.
· 포토게이트 타이머 사용방법
1) 포토게이트의 전원을 연결하다
2) 물체가 포토게이트를 지날 때 적외선이 차단될 수 있도록 포토게이트의 높이와 방향을 지지대의 조임 나사를 이용하여 조절한다.
3) 두 개의 포토게이트를 연결하는 경우에는 보조 포토게이트의 플러그를 본체 측면에 있는 폰 잭(Phone Jack)에 끼운다.
4) 원하는 측정방법에 따라 본체에 있는 스위치를 선택한다.
5) Reset 버튼을 눌러 액정화면에 표시된 시간 값을 0에 놓는다.
◉ 선운동량 보존 법칙
운동량을 , 질량을 으로, 속도를 로 나타내면 운동량은 가 된다.
그리고 직선 위

참고 자료

없음