운동량과 운동에너지(B)

목차

1. 실험목적
2. 이론
3.예상결과

본문내용

◎충돌 전후 두 물체의 운동량과 운동에너지 변화에 대하여 알아본다.
◎충돌 과정에서의 충격량에 대해서 알아본다.
◎물체에 작용한 일정한 힘이 한 일에 대해서 알아본다.
≫두 수레의 충돌 전후 운동량을 알아보고 운동량보존법칙이 성립하는지 알아본다.
≫물체 충돌시의 운동량의 변화와 충격량 사이의 관계를 알아본다.
≫물체에 작용하는 일정한 힘이 한 일과 물체의 운동에너지 변화 사이의 관계를 알아보자.

<중 략>

▶운동에너지 보존의 법칙

이 실험에서 충돌 전의 전체적인 에너지와 충돌후의 전체적인 에너지는 같아야 하기 때문에 운동량 보존의 법칙이 성립하는 것을 알 수 있다. 다음은 운동량 보존의 법칙이 성립함을 나타내는 수식이다.
그렇지만 외력의 합이 0이고 두 물체가 비탄성충돌을 한다면 충돌 중에 마찰 그 외의 공기 저항에 의해 에너지 손실이 있다. 따라서 이 경우에는 운동에너지가 보존되지 않는다. 그러나 운동량은 보존이 된다.

§운동에너지§
물체가 운동하기 때문에 가지게 되는 물리적 에너지를 말한다. 운동에너지(Kinetic energy)는 로 표기하며 다음과 같은 수식이 성립한다.

<중 략>

§충격량은 시간에 따라 어떤 차이를 보이는가?§
솜이불에 유리컵을 떨어뜨리는 것과 시멘트 바닥 위에 유리컵을 떨어뜨리는 것을 비교해 볼 때 솜이불에서의 충격량이나 시멘트 바닥위에서 유리컵을 떨어뜨리는 것의 충격량은 같다. 그러나 솜이불 위의 유리컵이 안전한 이유는 충격량은 같으나 물체를 정지시키는데 걸리는 시간이 시멘트보다 더 길기 때문이다.

이 실험에서 예상되는 결과는 첫 번째 실험인 충돌을 통하여 운동량 보존의 법칙을 확인하고 그 법칙이 성립함을 이론값과 비교하여 확인하고
비탄성 충돌을 통하여 운동에너지가 보존되지 않음을 확인하며, 두 번째 실험을 위하여 힘센서와 운동센서를 이용하여 초기의 운동량과 나중의 운동량이 같음을 확인하고 그때의 충격량과 운동량의 변화량을 확인하는 것이다.

참고 자료

없음