에어테이블탄성충돌결과

소개글

"에어테이블탄성충돌결과"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의
7. 오차의 원인
8. 개선방법
9. 참고 문헌

본문내용

실험 목적
마찰이 없는 판 위에서의 두 입자의 충돌 과정은 두 입자에 가해지는 힘이 내력뿐이므로, 계의 운동량은 충돌 전후에 보존되어야 한다. 본 실험은 에어테이블에서의 2차원 충돌실험을 통해 운동량 보존의 법칙을 확인하고, 에너지 변화를 살펴본다.

실험 원리
1. 뉴턴의 운동 제3법칙, 작용과 반작용의 법칙
민규와 지수가 스케이트를 신고 얼음판 위에 마주 서 있다. 둘 다 손을 앞으로 내민 상태에서 지수가 민규를 밀면 민규는 뒤로 밀려난다. 지수는 어떻게 될까? 지수도 뒤로 밀려난다. 민규는 지수로부터 힘을 받았기 때문에 뒤로 밀려나지만, 지수는 왜 밀려나는 것일까? 지수는 민규로부터 힘을 받았기 때문이다. 지수가 민규에게 힘을 작용할 때 일방적으로 밀기만 하는 것이 아니라, 지수도 반드시 민규로부터 되밀리는 힘을 받게 된다. 뉴턴은 이를 운동의 제3법칙으로 정리하였다. 뉴턴의 운동 제3법칙인 작용과 반작용의 법칙은 다음과 같다.

FAB는 B가 A에 작용하는 힘 = -FBA는 A가 B에 작용하는 힘
한 물체가 다른 물체에 힘을 작용하면 다른 물체도 힘을 작용한 물체에 크기가 같고 방향이 반대인 힘을 작용한다.
물체 A가 물체 B에 힘을 작용하면, 동시에 물체 B도 물체 A에 크기가 같고 방향이 반대인 반작용의 힘을 가한다.

작용과 반작용
야구방망이로 야구공에 작용을 가하면 야구공도 야구방망이에 반작용을 가한다. 이 때 작용과 반작용의 크기는 같고 방향은 반대이다.
우리는 작용과 반작용의 법칙을 수없이 경험한다. 예를 들어 야구방망이로 야구공을 치면 야구공도 야구방망이를 되민다. 야구방망이가 야구공을 치는 작용에 대하여 야구공이 야구방망이를 미는 반작용이 생긴 것이다. 작용과 반작용의 크기는 같지만 운동의 제2법칙에 의해 가속도는 달라진다. 즉, 야구공은 야구방망이와 야구방망이를 쥐고 있는 사람에 비해 질량이 작으므로 가속도가 크게 붙어 멀리 날아간다.

참고 자료

일반물리학실험, 건국대학교 물리학과, 북스힐, 2019년, p.77-p.84
[네이버 지식백과] 뉴턴의 운동 제3법칙, 작용과 반작용의 법칙 (살아있는 과학 교과서, 2011. 6. 20., 홍준의, 최후남, 고현덕, 김태일)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1524034&cid=47341&categoryId=47341
[네이버 지식백과] 완전탄성충돌 [perfectly elastic collision, 完全彈性衝突] (두산백과)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1164036&cid=40942&categoryId=32229