운동량과 에너지 보존

소개글

일반물리학 실험 예비 보고서

목차

실험 목적
실험 원리
결과 예측
실험 방법

본문내용

실험 목적
탄동진자로 비탄성 충돌일 때 운동량 보존 법칙이 성립하는지 알아보고, 에너지 손실을 계산할 수 있다.

실험 원리
a. 질점으로서 진자
비탄성 운동 : 운동량은 보존되지만, 역학적에너지는 보존되지 않는다.
탄성 운동 : 운동량 보존되고, 역학적에너지도 보존된다.

정지해 있는 진자가 질량이 m이고 속도가 인 쇠구슬과 충돌한 후 합쳐져서 진동하는 경우는 비탄성운동에 해당되므로 운동량만 보존되고 역학적에너지는 보존되지 않는다. 충돌 후 진자의 속도를 , 쇠구슬과 진자의 질량 합을 이라고 하면 운동량 보존법칙 식은 이 된다.
진자의 처음 위치에서의 운동에너지와 진자가 최고점에 도달 했을때의 위치에너지는 에너지 보존 법칙에 따라 같으므로 가 된다.
는 진자의 최대 높이 이다. 회전축에서 진자의 질량중심까지의 거리가 R 이라면 최대 높이 이다. 그러므로 진자의 운동량 이 된다.
충돌 전 쇠구슬의 속도를 구하기 위해서 실험 테이블 밖을 향해 수평으로 쇠구슬을 발사한다. 이 운동은 자유낙하운동과 같으므로 쇠구슬이 떨어진 높이 y는 이 된다. 그리고 쇠구슬이 날아간 수평거리 이므로 충돌전 쇠구슬의 운동량 가 된다.

참고 자료

없음