[일반물리학실험]탄성충돌에 의한 선운동량 측정 예비

소개

탄성충돌에 의한 선운동량 측정 예비레포트 입니다.

목차

1. 실험목표
2. 실험원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 참고문헌
6. 결과

본문내용

1. 실험목표
두 개의 쇠공을 충돌시켜 충돌 전후의 속도를 측정함으로써 충돌 전후의 선운동량을 비교하여 선운동량 보존법칙을 이해한다.

2. 실험원리
① 완전 탄성 충돌 : 두 물체가 서로 충돌 할 때 운동 전과 후의 운동량보존 뿐만 아니라 운동에너지도 보존되는 충돌. 이때의 반발계수는 1이다. 이 경우에 두 물체의 질량이 같으면 두 물체의 속도는 교환된다.
- 실생활의 예 : 당구공의 충돌, 기체 분자 사이의 충돌은 완전탄성 충돌로 가정한다. (∵무시할 만큼 작음)
② 비탄성 충돌 : 반발계수의 값이 0과 1사이 일 때를 말한다. 의 값이 의 값보다 작다. 운동에너지의 일보는 다른 형태의 에너지, 즉 소리에너지나 열에너지로 변하기 때문에 운동에너지는 보존되지 않는다.
- 실생활의 예 : 공의 자유낙하(∵공이 다시 튀어오를 때 원래의 높이만큼 튀어 오르지 못함) 녹내장의 발견(∵안압측정 시 쓰는 장비는 눈 바깥 면에 일순간에 센 바람을 불어넣어 반사되는 공기의 속력을 추정)
③ 완전 비탄성 충돌 : 반발계수의 값이 0일 때를 말한다. 충돌 후 두 물체는 하나가 되어서 운동한다. 손실되는 운동에너지는 소리에너지나 열에너지로 변한다. 하지만 운동량은 그대로 보존된다.
- 실생활의 예 : 찰흙공의 자유낙하(이 때 찰흙공은 바닥에 붙어있게 된다)
⇒ 고립계의 선운동량은 모든 충돌에서 보존된다. 고립계의 운동에너지는 탄성충돌에서만 보존된다. 운동에너지는 여러 형태의 에너지로 변하거나 계 밖으로 빠져 나갈 수 있지만(즉 충돌 시 계의 에너지항은 고립되지 않지만), 선운동량은 한 형태로 존재하기 때문에 이런 기술이 성립한다.

참고자료

· 일반물리학실험 / 건국대학교 물리학과 / 북스힐 / 33~35쪽
· 대 물리학 / JEWETT&SERWAY / 청문각 / 225~227쪽
· http://mulinara.net/physics/mechanic/moment/k22.html
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=816966
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=706791