일반물리학실험 - 선운동량 보존법칙 (2)

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일반물리학실험 - 선운동량 보존법칙 (2)에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

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실험결과
<완전탄성충돌>
일차원에서 정지해있는 한 물체에 다른 물체가 속도 로 충돌하는 경우 운동량과 에너지가 모두 보존된다.
,
,
상대오차 = ×100 (%)
결과에 대한 논의 / 결론
이 실험은 탄성충돌 실험에서 선운동량이 보존되는지를 알아보는 실험이었다.
『운동량 보존법칙이란 고립계 즉 계 내의 입자들은 서로 상호작용을 하지만 계 외부와는 상호작용하지 않는 계의 총 운동량은 보존된다는 것이다. 입자들이 서로 충돌할 경우 운동량 보존법칙에 따르면 충돌 전의 운동량의 합은 충돌 후의 운동량의 합과 같다.
완전탄성충돌인 경우에는 운동량과 에너지가 모두 보존되지만, 완전비탄성충돌인 경우에는 운동량은 보존되지만 에너지는 보존되지 않는다.』
첫 번째 ~ 네 번째실험 모두 약간의 오차가 발생하기는 하였으나 여러 요인에 의해 발생한 오차일 뿐 운동량 보존 법칙을 설명하는데 있어서 무시할 수 있을 정도로 작은 것으로 판단된다. 위 이론과 견주어 말한다면 모든 실험에서 충돌 전후의 운동량의 합은 거의 같았으며 이를 통해 운동량 보존 법칙은 성립됨을 알게 되었다.
오차에 대해서 생각한다면 이번 실험에서 사용된 공기 미끄럼대가 활차와 미끄럼대 사이의 마찰력을 최소화하기 위해 고안된 기구이기는 하나 마찰력이 전혀 발생되지 않는다고 볼 수는 없다. 그렇기 때문에 충돌을 전후하여 발생한 에너지 손실의 주된 원인중의 하나가 바로 마찰력 때문이라고 생각된다. 그리고 활차가 충돌하면서 생긴 열에너지도 에너지 손실의 요인인 것 같다. 마지막으로 수치계산상의 오차인데, 상대오차를 구할 때에 속도의 반올림값을 이용해 구했기 때문에 정확한 수치에 의한 계산이 아니었으므로 약간의 오차가 발생할 수도 있다. 이 오차의 경우는 반올림 상태에서의 계산이 아니라 속도 계산 후 그 수치를 가지고 직접 계산을 할 경우 어느 정도 줄일 수 있을 것이다.
참고 문헌 및 출처
http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=200000000&docId=1130711&mobile&categoryId=200000454
일반물리학실험 개정판/청문각/부산대학교 물리학교재편찬위원회/p89~92

키워드

선운동량 보존법칙 ,   활차의 속도,   완전 탄성 충돌