건국대 2차원 충돌실험 결과

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험과정 및 기구
4. 실험결과
5. 토의
6. 참고문헌

본문내용

1. 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 충돌 실험을 통해 운동량 보존의 법칙을 확인하고 에너지 변화를 살펴본다

2. 실험 원리

옆의 그림과 같이 두 물체가 충돌할 경우 작용-반작용에 의해 두 힘이 평형을 이룬다. 수식으로 나타내어 보면,

이며 충돌과 상관없이 충돌 전후로 모두 운동량이 보존되어야한다.

반발계수(e) : 물체의 충돌 전후 속도의 비율을 나타내는 분수이며 식으로는
이다.
1) 탄성 충돌 (e=1) : 에너지 보존 법칙 성립
2) 비탄성 충돌 (0 < e < 1) : 에너지 손실, 보편적인 충돌
3) 완전 비탄성 충돌 (e=0) : 에너지 손실, 두 물체가 합쳐짐

옆의 그림의 경우 만약 반발계수가 1이면 탄성 충돌이기에 에너지 보존 법칙이 성립한다.
그에 대한 식으로는,

이다.

그 다음으로는 그림과 같이 좌표축으로 나뉘어져있으면 각 성분에 대한 운동량 보존을 이용할 슈 있다.

참고 자료

John W. Jewett, Jr., Raymond A. Serway, 2013年, 대학물리학1, 북스힐
두산백과(마찰 계수)
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1090977&cid=40942&categoryId=32229
물리학 백과(탄성 충돌)
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3537324&cid=60217&categoryId=60217
물리학 백과(비탄성 충돌)
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3537078&cid=60217&categoryId=60217