선운동량 보존, 충돌 및 저항력(역학3) 실험 보고서

소개

선운동량 보존, 충돌 및 저항력(역학3) 실험 보고서입니다.

경북대학교 전자물리학실험 강의에서 A+ 학점을 받은 레포트입니다.

목차

1. 실험 목표, 실험 배경

2. 실험 기자재 및 재료

3. 실험과정 및 분석
3.A. 물체의 충돌 : 운동량, 운동량 보존법칙 및 에너지 보존법칙
3.B. 저항력 : 자유낙하 물체의 공기저항에 의한 종단속력

4. 결론 및 느낀점, 추가 제안 실험

본문내용

물체의 충돌 : 운동량, 운동량 보존법칙 및 에너지 보존법칙

1) 그림 5.1의 충돌 실험 구성도를 구성한다.
2개의 역학차의 1차원 충돌을 실험하여 충돌직전과 직후의 운동량을 척정한다.
2개의 역학차의 질량 m1과 m2을 각각 저울로 측정하여 잘 기록해 둔다.
2) 운동센서, 센서 인터페이스, PC및 데이터 수집/분석 소프트웨어로
역학차의 속도를 측정한다.
Logger Pro 3화면의 “Collect” 메뉴를 선택하면서 역학차1을 왼쪽 구석에서
+x방향으로 출발시켜서 트랙의 가운데에서 역학차2와 충돌하게 한다.
측정 결과 2개의 역학차의 충돌 직전의 속도(,)와 직후의 속도(,)를 각각 구한다.
이 결과로부터 충돌 직전의 운동량 크기(,)와
직후의 운동량 크기(,)를 운동량의 관계식으로부터 구한다.

3) 1)~2)에서 구한 운동량으로부터 충돌 직전과 직후의 총운동량을 각각 구하고
운동량 보존법칙이 성립하는지 확인한다.

그래프를 볼 때, 충돌 직전과 충돌 직후 운동량 결과를 비교 함으로써
값이 비슷하므로 운동량 보존 법칙이 성립한다.
4) 1)~2)에서 구한 운동체의 질량과 속도로부터
2개의 운동체의 충돌 직전 운동에너지(,), 총에너지()와
충돌 직후의 운동에너지(,), 총에너지()를 각각 구한다.

<중 략>

운동량(Momentum)
운동하는 물체의 운동 정도를 나타내는 척도로, 물체의 질량 m과 속도 의 곱으로 정의한다.
이를 식으로 나타내면 식 과 같다. 운동량은 벡터이며 크기와 방향을 갖는다.
그 크기 이고 방향은 속도의 방향과 같다. 운동량의 SI단위는 이다.
뒤에 나오는 각운동량과 구분하여 선운동량이라고 부르기도 한다.

운동량 보존 법칙
고립계에 있는 두 개 혹은 그 이상의 입자가 상호 작용할 때 이들의 전체 운동량은 일정하다.
고립계의 총 운동량을 , 두 물체의 운동량을 , 라고 하면
운동량 보존법칙을 식 로 나타낼 수 있다.
또 질량 , 인 두 물체가 충돌(collision)할 때
각 물체의 충돌 전과 충돌 후의 운동량을
각각 , , , 라고 하면 식 이 성립한다.

참고자료

· 없음