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한양대학교 일반물리학실험1 운동량 보존법칙 리포트

1. 실험목적각기 다른 질량의 카트를 사용하여 자석 완충장치를 이용한 탄성충돌과 벨크로 완충장치를 이용한 비탄성충돌을 실험하고 운동량이 보존되는지 확인한다.2. 실험 이론2.1 선운동량(Linear Momentum)선운동량은 흔히 운동량(Momentum)이라고도 하며, 물체의 질량과 속도의 곱과 같다. 이때, 속도는 벡터값이기 때문에 선운동량은 벡터값이 된다. (수식 1)에서 알 수 있듯이 속도가 0이면 선운동량도 0이 된다. 그러나 같은 속도로 움직이고 있다면 질량이 클수록, 반대로 같은 질량이라면 속도가 빠를수록 선운동량은 커짐을 알 수 있다.2.2. 선운동량을 이용한 뉴턴의 제2법칙 정의어떤 물체의 선운동량을 변화시키려면 그 물체에 알짜힘이 작용해야 한다. 따라서 물체의 질량이 변하지 않는다면(질량이 일정하다면) 알짜힘은 그 물체의 선운동량의 시간 변화율과 같다.2.5. 운동에너지운동에너지(단위 : J)는 물체의 운동상태와 관련된 에너지, 다시 말해 물체가 움직이기 위해 갖는 에너지로, 물체가 외부력에 의해 일을 하게 되면 운동에너지도 같이 증가하게 된다. 운동에너지는 일의 정의와 뉴턴의 제2법칙, 등가속도 운동 공식을 통해 유도할 수 있다.2.6. 충돌의 종류에 따른 선운동량 보존과 운동에너지 보존외부력이 존재하지 않는 고립계에서의 충돌이 일어난다고 가정하면, 선운동량 보존법칙에 따라 충돌 전과 후의 전체 운동량은 보존된다. 그러나 운동에너지는 상황에 따라 보존될 수도, 보존되지 않을 수도 있다.4. 실험 방법4.1. 폭발 – A. 같은 질량의 카트(1). 카트의 플런저를 누른 후 트랙 위에 붙여 놓는다.(2). 해당 실험의 Capstone 파일을 열고 ‘Record’를 누른 후 카트를 발사시키고 ‘Stop’을 눌러 정지한다.(3). 각 카트의 속도를 기록한다.(4). (2) ~ (3)를 3회 반복하고 평균을 낸다.(5). 운동량과 총운동량을 계산하고 기록한다.

자연과학| 2022.06.29| 16페이지| 2,500원| 조회(228)

한양대학교, 에리카, 결과리포트, 운동량보존법칙, 일반물리학실험1

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