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1. 실험목적
충돌 전후 두 물체의 운동량과 운동에너지 변화, 충돌 과정에서의 충격량, 그리고 물체에 작용한 일정한 힘이 한 일에 대하여 알아본다.
1). 두 카트의 충돌 전후 운동량을 알아보고 운동량보존법칙이 성립하는지 알아본다.
2).
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1. 실험목적
충돌 전후 두 물체의 운동량과 운동에너지 변화, 충돌 과정에서의 충격량, 그리고 물체에 작용한 일정한 힘이 한 일에 대하여 알아본다.
1). 두 카트의 충돌 전후 운동량을 알아보고 운동량보존법칙이 성립하는지 알아본다.
2).
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충돌과 운동량 보존
- 평면상에서의 충돌과 운동량 보존
즉, 입자들이 서로 충돌할 경우, 운동량 보존법칙에 따라 충돌 전의 운동량의 합은 충돌 후의 운동량의 합과 같다.
실험결과 및 검토
공기 미끄럼대를 이용하여 1차원 탄성 충돌과 비
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충돌하면서 생긴 열에너지 및 소리로 에너지가 사라진 것 또한 요인이라고 생각한다. 그렇지만 모든 실험에서 충돌 전후의 운동량의 합은 거의 같았으며 이를 통해 운동량 보존 법칙은 성립됨을 알게 되었다. 하지만 역학적 에너지 보존 법칙
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체가 충돌을 할때, 충돌 전과 충돌 후의 운동량을 비교하여 운동량이 보존 되는지를 알아보는 실험이었다.
우선 충돌 직전과 직 후의 총 운동량 P를 각각 계산 하고 를 구했다.
그 후 충돌 전과 후의 운동에너지 와 를 각각 구하고 를 구하여
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충돌의 경우에는 에너지가 충돌 전보다 충돌 후에 절반이상으로 줄어들어서 특히, 하나가 정지해 있는 실험에서 에너지 손실 비율이 많은 것을 알 수 있었다.
두 경우 모두 운동량은 보존되지만 비탄성 충돌의 경우 운동에너지가 보존되지 않
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충돌전 충돌후
계
x
0.02445
0.02587
y
0.00000
0.00039
충돌 전후 x성분의 차이는 0.00142 y성분의 차이는 0.00039이므로 충돌전과 충돌후의 mv가같다는 운동량 보전 법칙에 대해서 어긋난다고 할 수 있다. 그이유는 (1)에서 1) 실험값
2) 실험값 계산
※
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실험기구를 잘 만들고 기름칠을 해도 중력장 내에서는 마찰을 0으로 만든다는 것이 불가능합니다. 마찰력이 일을 하기 때문에 운동에너지가 감소하고 운동에너지의 감소량만큼 오차가 생기는 것입니다. 또한 공기의 저항 역시 무시할 수 없
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충돌하고 난 후 표적구의 구슬이 받침대의 튀어나온 부분에 부딪혀 의 값이 상대적으로 적게 나온 것에 있다고 생각한다.
비탄성충돌임에도 선운동량은 보존되어야 한다. 위의 실험값 x, y 성분을 비교해 보면 x성분은 1.58m = 0.95m으로 0.63의 차
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충돌 전과 충돌 후 운동량은 운동량이 보존된다고 할 때,
충돌 전 입사구의 x성분 = 충돌 후 입사구의 x성분 + 충돌후 표적구의 x성분
충돌 전 입사구의 y성분 = 충돌 후 입사구의 y성분 - 충돌후 표적구의 y성분
이어야 하지만 실험값은 위의 공
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