운동량보존법칙 레포트

소개

운동량보존법칙 실험 레포트에 대한 내용입니다.
레포트 하나하나에도 신중을 기하여 작성하였고 1학기 2학기 내내 A+ 받은 레포트입니다.
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목차

1. 실험 목적(Introduction)

2. 실험 이론(Theory)

3. 실험 장치와 실험 절차(Apparatus & Procedure)

4. 측정 결과(Data & Results)

5. 오차 분석(Error Analysis)

6. 고찰할 것(Discussion)
(1) 충돌 전 전체 운동량과 충돌 후 전체 운동량은 동일한가? 즉, 운동량 보존법칙이 성립하는가?
(2) 이론적으로 운동량 보존법칙은 성립한다. 실험적으로 확인하면 정확히 보존되지 않는다. 즉, 오차가 발생한다. 오차가 발생하는 원인은 무엇인가?
(3) 충돌 전후의 각 물체의 운동에너지는 보존되는가? 보존되지 않는다면 그 이유는 무엇 때문인가?

본문내용

1. 실험 목적(Introduction)

두 물체의 충돌 전후에 선운동량이 보존되는지 확인하여 운동량 보존법칙을 이해한다. 또한 충돌 전후의 운동에너지가 보존되는지 확인한다.

2. 실험 이론(Theory)

두 물체가 충돌하는 과정을 생각할 때 두 물체는 서로에게 힘을 미치게 된다. 두 힘은 작용과 반작용의 관계를 갖지만, 대부분의 경우 충돌에 걸리는 시간이 매우 짧아서 힘의 크기를 측정하기가 어렵다. 또한 충돌 과정에서 받는 힘은 단순히 상대방의 질량이 큰 경우가 질량이 작은 경우보다 크다고 말할 수 없다. 질량이 작은 물체가 큰 속도로 움직이는 경우가 질량이 큰 물체가 작은 속도로 움직이는 경우에 비해 더 큰 영향을 미칠 수 있다. 이런 충돌 과정에서는 각 물체가 갖는 운동량이라는 양을 고려하는 것이 유용하다. 운동량은 물체가 갖는 질량과 속도의 곱으로 정의된다.


운동량의 변화는 물체가 받는 알짜힘과 같다.


따라서 계(system)가 받는 알짜힘이 0이면 계의 운동량은 일정하다(운동량 보존법칙).
두 물체가 충돌하는 경우 두 물체를 하나의 계로 생각하면, 충돌 과정에서 두 물체가 각각 받는 힘들은 작용과 반작용의 관계에 있으므로 두 힘의 합은 0이 된다. 즉, 충돌 과정에서 충돌 직전의 전체 운동량은 충돌 직후의 전체 운동량과 같다.

여기서 는 충돌 전 속도, 는 충돌 후 속도를 나타낸다.
[그림 1]과 같이 질량 과 질량 이 서로 가까워져서 충돌하는 경우를 고려하자.

참고자료

· 없음