선운동량 보존법칙 실험보고서(결과포함)

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 분석 및 토의
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험제목 : 운동량 보존 실험

2. 실험목적
Air Track에서의 실험을 통해 충돌하는 두 물체의 운동에서 선운동량이 보존됨을 확인해본다.

3. 실험이론
중력가속도
선운동량 보존법칙 : 입자계에 작용하는 외력이 없을 때에는 계의 질량 중심의 속도는 일정하며, 계의 총운동량이 일정하게 보존된다. 총운동량은 시간에 따라 변하지 않는다. 고립계의 총운동량은 물체들 사이에 작용하는 힘들에 무관하게 보존된다.
선운동량의 보존법칙은 물리학에서 가장 중요한 법칙중의 하나이며 외부 힘이 차단된 고립계에는 항상 적용할 수 있다. 내부 힘은 비보존력일 수도 있기 때문에 이러한 내부 힘은 역학적 에너지를 변화시킨다. 그러나 그 내부 힘은 항상 쌍으로 존재하기 때문에 계의 총운동량을 변화시키지는 않는다. 또한 알짜 외력이 영이 아닌 경우에도 근사적으로 적용된다. 이것이 적용되는 경우는 내력이 외력보다 훨씬 큰 경우이다. 예를 들어 폭발이나 충돌인 경우, 아주 짧은 시간동안 물리적인 작용이 일어나는 경우 외부의 힘이 계의 전체 운동량을 눈에 띄게 바꾸지 못한다. 이 경우 물리적인 작용 직후에 입자들의 운동량은 내력에 의해서 거의 결정된다.
- 어떤 물체가 충돌하는 경우 외부에서 다른 힘이 작용되지 않는 한 운동량은 보존된다. 이 원리는 충돌에 관한 운동학을 설명할 때 아주 유용한 도구가 된다. 이 원리를 운동량 보존이라 한다.
위의 두 속도는 충돌 이전과 충돌 후의 속도이다. 이 실험에서는 두 물체의 운동량이 보존된다는 것을 알 수 있을 것이다.

참고 자료

임험화 외 10명 ; 일반물리학 실험 ; 형설출판사 ; 2018