[일반물리학실험] Linear Air Track

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) 실험 배경
2) 서론
3) 운동량 보존의 법칙
4) 완전 탄성 충돌에서의 운동량 보존 법칙
5) 완전 비탄성 충돌에서의 운동량 보존 법칙
6) 마찰과 에너지 보존

3. 실험 기구 및 장치

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 토의사항
1) 실험 고찰
2) 오차의 원인
3) 결론

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 탄성, 비탄성 충돌의 의미를 알고, 그에 대한 운동량 보존을 알아본다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 실험 배경
충돌은 탄성 충돌과 비탄성 충돌로 나누어진다. 탄성 충돌의 경우, 물체가 충돌을 하면 두 물체의 운동 에너지는 충돌이 일어나는 동안에는 탄성에 의하여 위치 에너지로 저장되었다가 다시 운동 에너지로 전환되므로, 결과적으로 충돌 전후의 두 물체의 운동 에너지는 각각에 대해서는 달라질 수 있지만, 두 물체의 운동 에너지의 합은 일정하다. 그러나 일상생활에서 일어나는 충돌은 비탄성 충돌이므로 충돌 전의 에너지보다 충돌 후의 운동 에너지가 더 작다. 이렇게 운동 에너지의 차이가 나는 것은 운동 에너지가 없어진 만큼 충돌 후 물체의 외형을 변형시키거나 소리, 또는 열에너지로 전환되었기 때문이다. 그러므로 비탄성 충돌의 경우는 전체적인 역학적 운동에너지가 감소하지만, 그것은 에너지가 없어진 것이 아니라 다른 형태로 변형된 것이다 충돌에 따라 충돌 전후의 운동 에너지가 달라지지만, 선운동량은 보존된다.

나. 서론
본 실험에서는 탄성, 비탄성 충돌의 의미를 알고, 그에 대한 운동량 보존을 알아보기 위해 Linear Air Track 실험을 실시하였다. Linear Air Track은 압축 공기를 수많은 작은 구멍을 통해 분출시켜 글라이더를 공중에 뜨게 함으로써 글라이더가 마찰이 없이 움직일 수 있도록 해주는 장치로서 마찰이 없는 이상적인 실험조건의 수평 미끄럼판에서 1차원적 등가속도 운동하는 물체의 역학적 특성을 관찰할 수 있도록 도와주었다.

다. 운동량 보존의 법칙
운동량 보존법칙은 에너지 보존법칙과 함께 자연현상을 지배하는 기초법칙이다. 운동의 제2법칙에 따르면 힘은 질량과 가속도의 곱 또는 운동량의 시간변화율로 나타난다. 따라서 외부의 힘이 작용하지 않거나 합력이 0이면 물체의 운동 상태는 변하지 않고 관성을 유지한다.

참고 자료

최신 대학 물리학, Raymond A. Serway, John W. Jewett, 북스힐
일반물리학 실험, 국민대학교 출판부