1. 실험제목
본 실험은 운동량 보존 법칙에 관한 실험이다.
2. 실험목적(Introduction)
질량이 같은 경우와 다른 경우 각각에 대하여 시간에 따른 운동량 변화를 확인한
다. 충돌 전과 후의 에너지 변화와 운동량의 변화를 확인한다.
3. 방법(Method)
3.1 이론 및 원리
(1) 질량중심
마치 입자계의 모든 질량
충돌 현상
① 실험 장치를 다음과 같이 꾸민다. 컴퓨터를 켜고 “I CA" 프로그램을 실행시킨다. 메뉴 중 [사진 - 화면잡기]를 선택하여 CCD화면이 나오는지를 확인한다. 그냥 원판을 충돌해 보아 운동이 화면상에 잡히는지를 확인한다.
② “I-CA"의 실험결과 저장 경로를 결정한다. 질량이 같은 두
질량 중심끼리 충돌한 것이 아닌 것도 오차의 원인이 될 것 같다.
ⓑ 이번 실험은 무게가 같은 두 플라스틱 원반이 충돌한 후에 퍼질 때 충돌 전 운동량과 충돌 후 운동량이 서로 어떻게 차이가 나는지 보는 실험이었다. 완전 탄성 충돌임을 가정한다면 이 두 원반은 만나는 각도에 상관없이 충돌 전
운동량보존 법칙을 이해한다.
● 이론
1) 초속도구하기
그림과 같이 질량m인 물체가 단진자에 충돌을 하면, 단진자는 흔들려서 일정 높이에 도달하게 된다. 이때, 단진자가 도달한 높이에 의하여 단진자의 Potential 에너지를 계산할 수 있다. 위의 그림과 같이 완전비탄성 충돌을 하는 경우, 운동
충돌한 후 물체 1과 물체 2의 속도가 각각 ’1과 ’2으로 주어질 때 완전 탄성충돌의 경우운동량과 에너지가 모두 보존되므로
m11 = m1'1 + m2'2
m1v12 = m1v'12 + m2v'22
2
1
2
2
1
1
1
이 된다. 두 식을 연립하면
v'2 = v1
v'1 = v1
로 주어진다. 따라서 충돌 후 물체 2는 항상 양의 속도가 되지만 물체 1은 질량 m1