기초물리학실험 충돌과 선운동량 보존 예비 보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험과 관련된 이론
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 교재 예비질문 답변

본문내용

1. 실험 목적
-일차원 충돌에서 선운동량(p)이 보존됨을 실험을 통해 확인한다.
-선운동량을 측정하기 위해 속도를 측정한다.
-일차원 운동에서의 탄성 계수를 측정한다.

2. 실험과 관련된 이론
-p=mv
: p는 선운동량. m은 질량, v는 속도
-뉴턴의 운동 제2법칙: 가속도의 법칙에 의해, F=ma=p(선운동량)을 시간에 대해 미분한 값
: 즉, 외력이 없다면(F=0) 선운동량을 시간에 대하여 미분한 값은 0이 된다. 이 때 운동량의 변화가 없다는 것은 선운동량이 보존된다는 뜻이다. 그러므로 외력이 작용하지 않으면 선운동량이 보존한다는 것을 이론적으로 확인할 수 있다.
-선운동량이 보존된다는 것을 선운동량을 구하는 공식으로 공식화 한다면,
P=p1+p2=m1v1+m2v2. 라고 정리할 수 있다. 이 때 P는 총운동량이다.
-물체는 충돌 할 때의 운동에너지의 변화를 기준으로 여러 유형으로 충돌을 구분할 수 있다. 그리고 모든 충돌은 선운동량(p)은 보존한다.
-탄성충돌은 선운동량과 운동에너지가 모두 보존하는 충돌이다. 계산을 통해 충돌후의 속도를 유도할 수 있다. 이를 통해 V1f=(m1-m2)/(m1+m2) X V1i . V2f=2m1/(m1+m2) X V1i 라는 식을 얻을 수 있다. 이때, m1=m2라면 V1f=0, V2f=V1i로 속도가 교환된다는 사실을 알 수 있다.
-비탄성충돌은 선운동량은 보존되지만 운동에너지는 보존되지 않는다. 추가정보가 있어야 운동을 완벽하게 분석할 수 있다.

참고 자료

없음