운동량과 충격량 실험 보고서

소개

운동량과 충격량 실험 결과와 분석 보고서입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 도구 및 방법
4. 실험 결과 및 분석
5, 결론

본문내용

1. 실험 목적

1차원 트랙에서 운동하는 두 물체의 충돌 실험을 통하여 선운동량 보존 법칙과 충격량을 이해한다.

2. 실험 이론

(1) 선운동량의 정의와 운동량 보전 법칙

운동량은 물체의 질량과 속도의 곱으로 정의되는 벡터양으로

(1)

로 표현되며, 운동량의 SI 단위는 이다. 운동량 보존 법칙에 의하면, 서로 충돌하는 두 물체로 구성된 계에서 외부 힘이 작용하지 않는 고립계일 경우, 충돌 전과 충돌 후의 전체 운동량이 서로 같으며, 충돌 전과 층돌 후의 각 물체의 운동량은 변할 수 있지만, 운동량의 합은 항상 일정하다. 운동량 보존 법칙은 다음과 같이 표현할 수 있다.

<중 략>

실험 1의 서로 같은 질량의 분열 실험에서 빨간색 카트의 운동량과 파란색 카트의 운동량을 합이 0에 가까운 것을 볼 수 있다. 이에서 외부의 힘이 작용하지 않은 고립계일 경우 충돌전과 충졸 후의 전체 운동량은 서로 같으며 운동량의 합은 항상 일정하다는 운동량 보존 법칙을 확인할 수 있다. 식 (1)과 식 (2)의 성립을 확인할 수 있다. 속도-시간 그래프인 그래프 1로 시간에 따른 카트의 속도를 알 수 있고 이로 운동량으로 구할 수 있다.
실험 1의 서로 다른 질량의 분열 실험에서 표 2의 운동량의 합이 0에 가까운 것으로 보아 서로 질량이 다른 물체에서도 같을 때와 같이 운동량이 분열 전후에 보존됨을 알 수 있다.
실험 1의 질량이 같은 두 카트의 완전 비탄성 충돌 실험에서 빨간색 카트를 정지한 파란색 카트를 향해 밀었기에 파란색 카트의 충돌 전 속도와 운동량은 0이다. 카트의 속도-시간 그래프인 그래프 2에서 충돌 전후의 속도를 구하여 운동량을 구할 수 있다.

참고자료

· 없음