에어트랙에서 탄성충돌

소개글

에어트랙에서 탄성충돌

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목표
3. 실험 이론
4. 실험 장치
5. 실험 방법

본문내용

1. 실험 제목
에어트랙에서 탄성충돌


2. 실험 목표
마찰이 없는 수평 미끄럼판에서 운동하는 물체의 여러 가지 역학적 현상을 관찰한다.
이를 통해 탄성충돌에서 운동에너지의 변화를 설명할 수 있다.


3. 실험 이론
1) 에어트랙
에어트랙(air track)은 압축 공기를 수많은 작은 구멍을 통하여 분출시켜 활차(glider)를 뜨게 함으로써 활차가 마찰이 없이 움직이게 만들어 주는 장치이다. 따라서 마찰이 없는 이상적인 조건하에서 물체의 병진운동, 진동, 충돌 등을 관찰할 수 있으며, 이와 관련된 여러가지 역학법칙 및 보존법칙 등을 확인할 수 있다.

2) 일직선상의 충돌과 운동량 보존

일직선상을 운동하는 질량 , 속도 인 물체 A와 질량 , 속도 인 물체 B가 충돌하여 짧은 시간 후에 A는 , B는 로 되었다. 접촉하였다가 떨어질 때까지의 시간을 라 하면 이 동안 A가 B에 가하는 평균의 힘을 F라고 할때, 작용․반작용에 의해 B가 A에 가하는 힘은 -F가 된다.
이 경우 물체 B가 받은 충격량 F라 하면 물체 A가 받은 충격량은 -F가 되고, 운동량 변화량과 충격량 관계에서 다음과 같이 나타낸다.
A의 경우 :
B의 경우 :
위의 두 식을 더하면 이 된다.
즉, 한쪽의 운동량이 증가하면 다른 쪽의 운동량은 감소하고 그 크기는 같다.



3) 운동량 보존의 법칙
처음 운동량 총합 = 작용 후 나중의 운동량 총합

참고 자료

기초물리학, Serway, 청범출판사, 1999
하이탑 물리 2, 김종권, 이강석, 두산동아, 2000
물리탐구실험, 전남대학교 사범대학 물리교육과