일반 물리학 실험 운동량과 충돌

목차

1.1 실험 목적
1.2 실험 도구

2. 이론

3. 실험 방법

4. 실험 결과
4.1 탄성 충돌
4.2 비탄성 충돌
4.3 폭발

5. 결론 및 토의

본문내용

1. 서론

1.1 실험 목적
탄성 충돌할 때 비탄성 충돌할 때 폭발할 때 각각의 카트의 속도와 움직임을 측정한다.
1.2 실험 도구
카트, 카트 속도 측정장치

2. 이론

<물체에 가해진 힘은 운동량의 시간에 대한 변화로 표현할 수 있다>

에너지 보존법칙만큼이나 물리에서 중요한 보존법칙이 바로 운동량 보존법칙이다. 운동량에는 선운동량(linear momentum)과 각운동량(angular momentum)이 있다. 운동량은 뉴턴이 자신의 역학체계를 세울 때부터 중요한 개념이었다. 지난 가속도의 법칙에서도 잠깐 말했듯이 뉴턴은 운동 상태를 나타내는 물리량으로 운동량을 지목했다. 특히 뉴턴 역학의 핵심이라고 할 수 있는 뉴턴의 제2운동법칙은 아래와 같이 요약할 수 있다.

“법칙2. 운동의 변화는 가해진 힘에 비례하며 힘이 가해진 직선 방향으로 일어난다”

여기서 운동의 변화는 운동량의 변화를 의미한다. 이것을 식으로 옮기면 가속도의 법칙에서 보았던 F=ma를 얻는다.그러나 뉴턴의 언급에 좀 더 가까운 표현을 찾는다면, 힘은 곧 운동량의 시간에 대한 변화이다.

<중 략>

탄성 충돌의 경우 첫 번째 카트의 초기 속도와 첫 번째 카트로 인해 탄성 충돌한 카트의 최종 속도를 측정함으로써 총 운동량을 구할 수 있고 총 운동량이 얼만큼 감소하였는지를
(충돌 전 운동량)/(충돌 후 운동량)을 이용하여 구할 수 있다. 실험 결과는 충돌 전 운동량이 충돌 후 운동량보다 당연히 크게 나왔고 거의 비슷하게 나온 것과 2배가 넘는 값이 나온 결과 등으로 데이터끼리의 오차가 상당히 큰 것으로 측정 되었다.
운동 에너지의 경우에는 카트1의 초기 속도와 카트2의 최종속도의 제곱에 비례하여 측정됨으로 이들 비율의 제곱에 만큼의 값을 나타내었다. 비율의 값이 1보다 크므로 운동량의 오차보다 더 큰 오차를 나타내었다.

참고 자료

없음