[일반물리학실험]충격량과 뉴턴 제3법칙

소개글

실험 과정은 다음과 같다.
실험 1 운동량 변화량과 충격량
실험 2 작용 반작용의 법칙
실험 3 충격량과 힘의 관계

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의 사항
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 충격량은 운동량의 변화량과 같다는 내용으로 충격량의 정의의 출발점이 된다. 또한 한 물체가 다른 물체에 힘을 가하면, 그 물체는 그 자체가 가한 힘과 크기는 같고 방향이 반대인 힘을 받는다.
1.2. 본 실험에서는 충격량이 운동량의 변화량과 같음을 확인하고, 두 물체가 서로 충돌할 때 뉴턴 제3법칙이 성립함을 확인한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 충격량
한 물체에 가해진 힘의 효과는 힘의 크기뿐만이 아니라 힘이 가해진 시간에 의존한다. 운동량의 변화는 알짜 외력에다 이 힘이 작용한 시간을 곱한 것과 같다. 알짜 F․Δt를 충격량이라 하는데 충격량은 운동량의 변화와 같다고 표현할 수 있다.
충격량에 대한 정의에는 시간 동안 힘이 일정하다는 가정이 포함된다. 일반적으로 힘은 일정하지 않으며, 고찰하는 짧은 시간 동안에도 변하기도 한다. 그러나 시간에 따라 변하는 힘이 내는 효과와 똑같은 효과를 내는 평균 유효힘 를 구하는 것이 가능하다. F-t그래프에서 곡선 아래의 면적은 충격량 즉, 과 사이의 운동량 변화와 같다. 또한 곡선 아래의 면적은 , 및 로 이뤄진 직사각형의 면적과 같다.

참고 자료

물리학실험 제 12판, 아주대출판부, 김상열 외, 2018, p.61～68
대학물리학 2, 북스힐, John W.Jewett외, 2017
대학물리학1, Young and Freedman, 김용은 옮김, 자유아카데미, 20
파인만의 물리학 강의, Richard,Feynman, 박병철 옮김, 승산, 200