충돌및운동량보존 결과보고서

소개글

충돌및운동량보존 결과보고서 입니다

목차

□ 실험목적
□ 이론
□ 실험결과
A. 정지해 있는 에 움직이는 이 충돌하는 경우
B. 정지해 있는 에 움직이는 이 충돌하는 경우
C. 정지해 있는 에 움직이는 이 충돌하는 경우
D. 정지해 있는 에 움직이는 이 충돌하는 경우
E. 정지해 있는 에 움직이는 이 충돌하는 경우
F. 과 가 서로 반대방향에서 와서 충돌하는 경우
G. 과 가 서로 반대방향에서 와서 충돌하는 경우
H. 과 가 서로 반대방향에서 와서 충돌하는 경우
□ 분석 및 토의

본문내용

□ 실험목적
탄성충돌 실험과 비탄성충돌 실험을 통하여 에너지보존 법칙과 운동량 보존 법칙을 이해한다.

□ 이론
두 물체가 충돌하는 계를 생각해보자. 충돌이 일어나려면 둘 중 하나는 움직여야 하므로 계는 충돌 전에 운동에너지와 선운동량을 갖게 된다. 충돌 중에 각 물체의 운동에너지와 선운동량은 다른 물체로부터 받는 충격량에 따라 변하게 된다. 또한 질량의 증감이 없는 닫힌 계이면서 외부힘이 작용하지 않는 고립계로 한정한다.
만일 충돌 전후의 총 운동에너지가 변함이 없다면 운동에너지가 보존된다고 하고, 그러한 충돌을 탄성 충돌이라고 한다. 자동차, 공, 방망이 등 일상적인 충돌에서는 운동에너지의 일부가 열에너지, 소리에너지 등 다른 형태의 에너지로 빠져나간다. 따라서 운동에너지가 보존되지 않으며, 그런 충돌을 비탄성충돌이라 한다.
예를 들어 공을 마루에 떨어뜨리는 경우, 탄성충돌이라면 공은 운동에너지를 잃어버리지 않으므로 원래의 높이까지 다시 튀어 올라갈 것이다. 그러나 실제로는 튀어 올라간 높이가 원래보다 약간 낮게 된다. 따라서 공과 마루 사이의 충돌에서 약간의 운동에너지를 잃어버리므로, 비탄성충돌인 것을 알 수 있다.
만일 축축한 진흙으로 빚은 공을 떨어뜨리면 마루 바닥에 붙어버려서 조금도 튀어 오르지 못할 것이다. 이런 경우를 완전 비탄성충돌이라고 한다. 이러한 충돌에서는 물체들은 항상 서로 붙어버리므로 모든 운동에너지를 잃어버린다.

충돌에서 충격량의 크기 및 시간적 변화 등 충격량에 관한 자세한 사항이나, 총 운동에너지의 변화 등에는 상관없이 닫힌 고럽계의 총 선운동량 P는 변하지 않는다. 왜냐하면 P는 오직 계의 외부힘에 의해서만 변할 수 있는데, 고립계의 경우에는 외부힘이 작용하지 않기 때문이다. 따라서 다음과 같은 중요한 규칙을 알 수 있다.

참고 자료

물리학및실험 - 형설출판사