일반물리학 실험 - 선운동량 보존법칙

소개글

일반물리학 실험

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험원리
5. 실험방법
6. 측정값
7. 실험결과
8. 질문 및 토의
9. 결론 및 검토

본문내용

□ 실험방법
① 공기 미끄럼대에 송풍기를 연결하고 수평계를 사용하여 미끄럼대가 수평이 되도록 조절나사를 조정한다.
② 송풍기를 켜고 활차를 미끄럼대의 가운데 올려놓고 활차가 움직이는지 확인한다. 만약 활차가 한쪽 방향으로 움직이면 미끄럼대의 수평을 다시 조정하고 공기의 분사량도 적당하게 조절한다.
③ 포토게이트 계시기의 모드는 gate 모드로 하고 RESET 버튼을 누른다.
④ 활차 하나를 미끄럼대의 한쪽 끝에 있는 활차 발사기를 사용하여 반대쪽 미끄럼대에 충돌시킨다. 힘의 크기는 용수철의 수축길이로 조정한다. 이 때 가하는 힘이 가능한 수평으로 작용하도록 하고, 포토게이트 계시기가 정상적으로 작동하는지 확인한다. 몇 차례 예비 실험을 한 후 실험을 한다.
⑤ 활차의 속도는 활차에 결합된 보조 막대의 폭을 재어 이 폭이 포토게이트 계시기를 지나는데 걸리는 시간을 나누어 결정한다. 속도를 계산할 때 활차가 움직이는 방향을 고려하여 (+) 또는 (-) 부호를 표시한다.
⑥ 각 실험에서 활차의 초기 속도를 일정하게 유지하도록 한다.
⑦ 완전 탄성 충돌 실험에서는 탄성 충돌이 가능하도록 활차 좌우에 고무줄 완충기를 결합한다.

▲ 완전 탄성 충돌 - 활차 한 개를 사용한 경우
① 활차의 질량과 보조 막대의 길이를 재고 기록한다.
② 활차 1개와 포토게이트 계시기 1개를 사용하여, 공기 미끄럼대 끝 부분을 향하여 활차를 밀어 충돌시킨다. 활차가 포토게이트 계시기를 지날 때의 시간 Δt1과 완전 탄성 충돌 후 되돌아와 계시기를 다시 지날 때의 시간 Δt’1을 측정한다.
③ 충돌 후 속도의 실험값 v’1,E과 이론값 v’1,T를 계산하고 이론값에 대한 실험값의 상대오차를 구한다.

▲ 완전 탄성 충돌 - 질량이 같은 두 활차의 경우
① 활차의 질량과 보조 막대의 길이를 재고 기록한다.
② 질량이 같은 두 활차를 하나는 중앙에 정지시켜두고, 다른 하나는 일정한 힘을 가하여 충돌시킨 다음 충돌 전후 활차가 계시기를 지나는데 걸리는 시간을 각각 측정한다. 포토게이트 계시기 2개를 사용한다.
③ 충돌 전후의 속도를 계산하고 상대오차를 구한다.

참고 자료

일반물리학