충돌하는 물체의 운동 실험 보고서

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목차

1. 운동량 보존 법칙을 통해 충돌하는 물체의 운동을 설명할 수 있다.

2. 충돌 시 운동 에너지 손실에 영향을 주는 요소를 추정해 본다.

본문내용

충돌하는 물체의 운동
날짜·조원
2011. 5. 27. 금요일
2309 김홍원
실험목적
1. 운동량 보존 법칙을 통해 충돌하는 물체의 운동을 설명할 수 있다.
2. 충돌 시 운동 에너지 손실에 영향을 주는 요소를 추정해 본다.
실험기구
역학수레, 레일, 운동센서, 질량 조절 추, 저울
이론적 배경
운동량은 물체의 질량과 속도의 곱으로 정의되는 물리량으로

로 나타낸다.
운동량의 변화는 물체가 받는 알짜힘과 같다.

즉, 계가 받는 알짜힘이 0이면 계의 운동량은 항상 일정하게 보존되는데, 이를 운동량 보존 법칙이라고 한다.
충돌하는 두 물체를 하나의 계로 생각하면, 충돌 과정에서 두 물체가 각각 받는 힘들은 작용과 반작용의 관계에 있다. 즉 계가 받는 알짜힘은 0이다. 따라서 충돌 직전의 계의 운동량은 충돌 직후의 계의 운동량과 같다.
반면 충돌시 계의 운동 에너지는 일정하지 않고 열과 소리등 다른 에너지의 형태로 변형되어 빠져나간다. 이상적인 충돌인 완전탄성충돌에서는 계의 운동에너지 또한 보존되지만 실제 충돌에서는 보존되지 않는다.

참고 자료

일반 물리학 1권/ Halliday& Resnick&Walker/ 범한서적주식회사/ 2009
새로운 물리학의 세계 2권/ 박 찬 등/ 북스힐/ 2009