충돌 및 운동량 보존

목차

1. 실험목적
2. 관련이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 분석 및 토의
6. 참고문헌

본문내용

1.실험목적
이 실험에서는 충돌하는 두 물체의 운동을 통하여 선운동량이 보존됨을 확인한다. (자료에는 나와 있지 않지만 역학적 에너지도 보존됨을 확인한다.)

2.관련이론
어떤 물체가 충돌하는 경우 외부에서 다른 힘이 작용되지 않는 한 운동량은 보존된다. 이 원리는 충돌에 고나한 운동학을 설명할 때 아주 유용한 도구가 된다. 이 원리를 운동량 보존이라 한다.

<중 략>

이 결과를 선운동량 보존의 원리라 한다. 계의 선운동량은 그 계에 작용하는 외력에 의해서만 변화할 수 있다. 계에 착용하는 내력은 크기가 같고 반대인 쌍으로 나타나서, 크기가 같고 방향이 반대인 운동량의 변화를 가져오므로 서로 상쇄된다. 어떤 한 질점계에 대해서 총운동량은 한상 일정하므로 외력의 합이 0일 때, 각각 질점의 운동량은 변화할 수가 있어도 이들의 총합은 일정하게 유지된다. 선운동량 보존의 법칙은 뉴턴 역학이 적용되지 않는 원자 물리학이나 핵물리학에 있어서도 성립한다. 따라서 이 보존법칙은 뉴턴의 운동법칙보다도 더 기본적이라고 생각할 수 있다.

3.실험방법
※ 실험장치 및 기구 : 에어트랙, 압축공기 공급 장치, 포토게이트 타이머 2개, 글라이더 2개, 플래그 2개, 범퍼 4개(글라이더 2개, 에어트랙 양 끝 2개, 고무줄로 제작), 미터자, 수평자, 추 등

① 에어트랙을 정밀하게 수평으로 맞춘다.
② 책의 그림과 같이 포토게이트와 에어트랙과 글라이더를 설치한다.
③ 글라이더에 플래그와 범퍼를 장착한다.
④ 두 글라이더의 질량 m₁과 m₂를 측정한다.
⑤ 두 포토게이트를 gate 모드로 놓는다.
⑥ 오른편 글라이더 2를 두 포토게이트의 중간에 위치시키고 왼편의 글라이더 1을 글라이더 2쪽으로 민다.
⑦ 글라이더 2가 오른편의 포토게이트를 지날 때의 속도를 구하여 운동량이 보존 되는지 알아본다.

참고 자료

일반물리학(신규승, 이민철, 이석준, 이종수, 이호선, 임대영, 임헌화, 정해양, 최석호, 최정우 공저, 형설출판사)
일반물리학 실험(신규승, 이민철, 이석준, 이종수, 이호선, 임대영, 임헌화, 정해양, 최석호, 최정우 공저, 형설출판사)