운동에너지 보존 - 물리공작실험

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Theory
4. EXPERIMENT

본문내용

Abstract
두 물체를 같은 조건 또는 다른 조건으로 충돌시켜서 운동에너지의 변화를 관찰하고 운동에너지가 보존이 되는지 확인하고, 그렇지 않다면 그 이유를 알아보기 위한 실험이다.

Introduction
두 물체를 같은 조건 또는 다른 조건으로 충돌시켜서 운동에너지의 변화를 관찰하고 운동에너지가 보존이 되는지 확인하고, 그렇지 않다면 그 이유를 알아보기 위한 실험이다.

Theory
두 물체가 충돌하는 계의 전체 운동에너지를 살펴볼 때, 만일 충돌에 의해 전체 운동에너지가 변하지 않는다면 운동에너지가 보존되고, 이러한 충돌을 탄성충돌이라 한다. 일상적인 충돌에서는 운동에너지의 일부가 열에너지, 소리에너지 등 다른 형태의 에너지로 빠져나가기 때문에 운동에너지가 보존되지 않으며 그러한 충돌을 비탄성 충돌이라고 한다. 두 물체의 비탄성충돌에는 항상 계의 운동에너지를 잃어버린다. 가장 큰 손실은 두 물체가 서로 붙어버릴 대 생기는데 이런 충돌을 완전 비탄성충돌이라고 한다.

-1차원 탄성충돌
탄성충돌에서 충돌과 관련된 각 물체의 운동에너지는 변할 수 있으나 계의 전체 운동에너지는 변하지 않는다. 1차원 충돌을 하기 전과 후의 두 물체가 있고, 질량 m1i이 v1의 속도로 정지해 있는 질량 m2을 향해 움직이고 있고, 두 물체로 구성된 계를 닫힌 고립계라고 가정하였을 때 선운동량이 보존되어야 하므로 다음과 같은 식을 얻는다.

<중략>

EXPERIMENT
실험은 탄성 충돌과 비탄성 충돌로 나누어 각각 4가지씩 실험을 실시했다.
1) 실험1: 같은 질량의 두 물체를 놓고, 하나의 물체에만 힘을 가해 충돌시킨 후 속도를 측정한다.
2) 실험2: 같은 질량의 두 물체를 놓고, 두 물체에 동시에 힘을 가해 충돌시킨 후 속도를 측정한다.
3) 실험3: 서로 다른 질량의 두 물체를 놓고, 하나의 물체에만 힘을 가해 충돌 시킨 후 측정한다.
4) 실험4: 서로 다른 질량의 두 물체를 놓고, 두 물체에 동시에 힘을 가해 충돌시킨 후 속도를 측정한다.

참고 자료

없음