서울시립대 물리학및실험1 레포트 [운동량 보존 실험] A+

소개

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목차

1. 실험목적

2. 실험이론

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 데이터 분석

6. 오차분석

7. 고찰사항
1) 충돌 전 전체 운동량과 충돌 후 전체 운동량은 동일한가?즉,운동량 보존 법칙이 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?
4) 추가고찰: 만약 이상적인 실험환경을 구성하고 위의 실험을 진행하였을 때,두 물체가 “완전비탄성” 충돌을 했다면 운동량에서 어떤 모습이 나타났을까?

본문내용

1. 실험 목적:- 두 물체의 충돌 전후에 선 운동량이 보존되는지 확인하여 운동량 보존 법칙을 이해한다. 또한 충돌 전후의 운동에너지가 보존되는지 확인한다.

2. 실험 이론:-두 물체가 충돌하게 되면 두 물체의 운동 상태가 변한다. 운동량이란 물체의 운동의 상태를 나타내는 물리량이며 벡터이다. 운동량은 짧은 시간 충돌할 때 충격량 계산에 유용하며 운동량 공식은 p=mv이다. 운동량의 시간 변화는 물체가 받는 알짜 힘과 같다.
<dp/dt=(d(mv))/dt=m dv/dt=ma>즉, 계가 받는 알짜 힘이 0이면 계의 전체 운동량은 변화하지 않는다. (운동량 보존법칙)
- 충돌하는 두 물체를 하나의 계로 두면, 충돌 과정에서 두 물체가 주고받는 힘들은 작용과 반작용의 관계에 있으므로 두 힘의 합은 0이 된다. 따라서 외력이 존재하지 않아 알짜 힘이 0이므로 충돌 직전의 전체 운동량은 충돌 직후의 전체 운동량과 같으며, 다음과 같이 표현된다.
(d(m_A v_A))/dt+(d(m_B v_B))/dt=0 / m_A v_A+m_B v_B=constant / m_A v_A+m_B v_B=m_A u_A+m_B u_B (u는 충돌 후 속도)
- 아래 그림과 같은 2차원 평면에서 두 물체가 충돌하는 경우, 위 운동량 보존 법칙 식을 다음과 같이 표현한다.

참고자료

· 없음