운동량 보존실험

소개

물리 운동량 보존실험입니다.

목차

1. 정의
2. 실험 목적
3. 이론
4. 관련 공식
5. 실험 결과
6. 분석 및 고찰

본문내용

1. 정의
- 운동량 보존 : 적당한 조건하에 있는 계(系)에서 전체 운동량은 보존 된다는 법칙. 힘은 물체의 운동
량을 변화 시키는 원인이므로 외부에서 힘이 작용하지 않는 한 물체의 운동량은 변하지 않는다. 탄성체 충돌의 경우처럼 2개 또 는 그 이상의 물체가 서로 힘을 미치며 운동할 때, 외력이 작용하지 않는 한,
각 탄성체의 운동량은 변하더라도 전체 운동량의 합(벡터합)은 언제나 일정하게 보존된다. 즉 운동량도
에너지와 마찬가지로 외부작용이 없는 한 언제까지나 보존된다. 이것은 물체 간에 작용하는 힘(내력)
이작용-반작용법칙(운동 제3법칙)을 따르므로, 각 물체가 받는 내력을 모두 합하면 0이 되기 때문이다.

2. 실험 목적
- 충돌하는 두 물체의 운동을 통하여 선운동량이 보존됨을 확인하고 역학적인 에너지도 보존됨을 확인한다.

3. 원리
- 어떤 물체가 충돌하는 경우 외부에서 다른 힘이 작용되지 않는 한 운동량은 보존된다. 이를 식으로
표현하면 이다. 이때 선운동량은 질량 M과 속도 v의 곱에 의해서
구할 수 있다. 즉, .
뉴턴의 제 2법칙 (는 계에 작용하는 모든 외력의 벡터의 합)이고 이 식을 시간에 따라
미분하면 이고, 뉴턴의 제2 법칙과 비교하면 가 된다. 결국, 계에 작용하는
외력의 합이 0 이라면 그 계의 총 선운동량은 일정하게 유지된다. 선운동량 보존의 법칙은 뉴턴 역학이
적용되지 않는 원자 물리학이나 핵물리학에 있어서도 성립한다. 따라서 이 보존법칙은 뉴턴의 운동법칙
보다도 더 기본적이라고 생각할 수 있다.

참고자료

· 없음