[물리학실험] 당구의 역학

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에어 테이블과 원판(발사체/표적)을 이용하여 2차원 충돌을 구현하였다. 이를 통해 본 실험에서는 원판의 충돌 전후 운동량과 운동에너지를 비교하여 두 물리량 각각의 보존이 성립하는지를 살펴봄으로써 운동량 보존 법칙과 운동에너지 보존 법칙을 실험적으로 이해하였다. 또한, 표적이 벽면일 때, 발사체의 운동량과 운동에너지를 비교하여 그 탄성계수를 구하고, 원판의 회전에 따른 운동의 변화를 분석함으로써 실험계에서 2차원 충돌 이론이 잘 적용되는 것을 확인하였다.

I. 실험목적
본 실험에서는 2차원 충돌 이론을 실험적으로 확인하고, 운동량과 역학적 에너지가 충돌 시 어떤 양상을 보이는지 확인한다. 또한 역학적 에너지 손실에 영향을 줄 수 있는 요인들을 확인한다.

II. 이론적 배경
1) 충돌의 매개변수와 원판의 2차원 충돌
발사체와 표적을 하나의 물리계로 설정하고 두 물체를 충돌시켰을 때, 마찰 등의 외력이 없다면 계에 작용하는 힘은 두 물체 사이에 작용하는 내력뿐이다.

참고 자료

할리데이. 일반물리학 개정 10판. 2015.
물리학실험1 매뉴얼 1-6. http://physlab.snu.ac.kr. 서울대학교 물리학과 홈페이지

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