이번 실험은 충돌 실험을 통해 운동량과 충돌 종류에 따른 에너지 보존에 대한 개념을 이해하기 위한 실험이다. 먼저 탄성 충돌을 보면, 물체 A, B의 충돌 전 운동 에너지와 운동량은 운동 에너지 보존법칙과 운동량 보존법칙으로부터 와 이고 이때, 충돌 전 물체 B가 정지해 있고, 충돌 후 물체 A가 정지
* 운동량이란
- 운동하는 물체가 갖는 운동 효과를 말합니다.
- 운동 효과는 물체의 질량이나 속도에 따라 달라지며 질량이 일정할 때 운동량은 속도에 비례하고 속도가 일정할 때 운동량은 질량에 비례합니다.
- 운동량은 질량(m)과 속도(v)의 곱으로 표현됩니다.
- 운동량의 방향은 속도의 방향
(2) 비탄성 충돌 실험
① 두 개 글라이더 모두를 비탄성 충돌용 범퍼로 교체한다.
② 실험 1의 ④번과 마찬가지로 글라이더 1을 발사 장치에 설치하고 글라이더 2는 두 개의 포토게이트 사이에 정지시켜 놓는다.
③ 포토게이트 1,2를 각각 포토게이트 타이머 과 에 연결하고 포토게이트 타
이라면 p'은 으로 주어지므로 다음의 식을 얻는다.
(1)
(2) 역학적 에너지 : 탄성충돌과 비탄성충돌
질량이 m이고 속도가 v인 물체의 운동에너지 K는 이다. 마찰이 없는 표면에서 물체 A와 물체 B가 각각 속도 로 충돌할 때의 에너지를 생각해 보자. 물체 A와 물체 B가 수평인 궤도에서 움직인다면 위치
2. 분석
(운동량 보존의 식)
(1) 탄성 충돌 실험
․
(운동량 보존 법칙 성립)
완전 탄성 충돌이므로 에 대입해보면
(에너지 보존 법칙 성립)
․
(운동량 보존 법칙에 어긋난다)
완전 탄성 충돌이므로 에 대입해보면
(에너지 보존 법칙에 어긋난다)
(2) 비탄성 충돌 실험