2차원 선운동량 보존법칙 실험

소개글

2차원 선운동량 보존법칙 실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

토의]
실험을 통하여 운동전의 물체의 운동량의 합과 운동후의 물체의 운동량의 합이
거의 비슷하다는 것을 확인하였고, 운동량 보존법칙의 성립여부를 생각해보게 되었다.
우리조가 실험했던 실험은 실험이론의 [경우3번] 이였다.
경우3. 인 경우
이므로, 운동량보존법칙이 성립한다.
이론상으로는 90°가 나와야 하지만, 실제로는 86~87° 가 측정되었다.
어째서 운동량 보존법칙이 완벽하게 성립이 안하는지, 조원끼리 오차가 난 원인에 대해
토론해 보았다.
토론1. 이론의 상황과 실제의 상황이 다르기 때문은 아닐까?
이론상에서는 입사구와 표적구의 질량을 같다고 가정하였다.
그러나 실제 입사구의 질량은 16.31g 이고, 표적구의 질량은 16.41g으로 약 0.1g 차이가
있었다. 뿐만아니라 이론상으로는 마찰력과 같은 외력이 존재하지 않다고 가정하였다.
그러나 미량으로나마 마찰력은 존재하였다. 마찰력뿐만 아니라 공이 내려올때 공기의 저항도
오차를 만드는 데에 한 몫을 했을 것이라고 추측하였다.
토론2. 사람의 힘으로 정확한 측정을 할 수 있을까?
사람의 눈으로 길이를 완벽하게 측정할 수는 없고, 각도 역시 마찬가지였다.
정확하지 않은 측정은 결국 오차를 만들어 낼 수밖에 없었을 것이다.
토론3. 에너지가 공평하게 나눠지지 않았을까?
입사구가 표적구와 충돌하는 과정에서 운동량이 보존되려면 입사구가 가지고 있던
에너지의 일정량을 표적구에게 주어야 하고, 입사구가 가지고 있는 운동량과
표적구가 가지고 있는 운동량의 합이 충돌전과 충돌후에 변함이 없어야 한다.
하지만 충돌하는 과정에서 운동량이 일정부분 사라진다면 충돌전과 충돌후의
운동량이 달라질 수밖에 없다.
입사구와 표적구가 충돌할 때 부딪치는 소리가 났던 점을 생각해본다면,
충돌과정에서 표적구에 전달될 에너지 중 일부는 소리에너지로 전환되었다거나
충돌시 발생되는 열에너지로 전환되어 사라졌을 것이라고 추측하였다.
토론4. 유효숫자도 오차를 만드는 원인이 되지는 않았을까?
계산하는 과정에서 소수점 몇 번째 이하로는 그냥 반올림을 하여 계산하였다.
반올림 했다는 것 자체가 정확한 값이 아니므로 유효숫자를 만드는 과정 역시
오차를 만들게 되는 원인으로 작용하였을 것이라고 추측하였다.
[참고문헌, 참고사이트]
- 일반물리학실험 p.99 ~ p.106 (출판사 : 한국산업기술대학교 / 유병수 · 류영선 공저)
- 하이탑 물리2 (출판사 : 두산동아 / 김종권 · 김성진 공저)

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