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운동량의 x, y 성분을 비교 검토하고 운동량 보존법칙과 관계지어 설명하라.
충돌 전 x 성분 : 15.4
충돌 후 x 성분 : 14.6
x = - 0.8
충돌 전 y 성분 : 0
충돌 후 y 성분 : 0.6
y = +0.6
물체의 질량과 속도를 곱한 양을 운동량이라 한다. 이 실험을 운동량 보
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운동량이 보존되지 않는다는 것을 들 수 있다. 가벼운 활차에 운동량을 전달하고 무거운 활차가 움직일 만큼의 운동량이 남아있지 않게 된 것이다. 그리고, 활차가 무거울수록 레일과의 마찰력이 커져 활차의 움직임을 방해하게 된다. 따라서
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실험과정 1)~5)를 반복하여 완전 비탄성 충돌 경우의 운동량 보존법칙과 에너지 보존법칙을 확인하라. 또 역학차1만의 충격 량 크기를 구하라.
7)앞의 실험 및 분석결과 탄성 충돌 경우와 완전 비탄성 충돌 경우에 대하여 운동량 보존,
에너지
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운동량 보존을 알아보기 위한 실험입니다. m1, m2의 질량을 변화시키면서 시간을 측정하였다. 또 시간과 글라이더길이를 이용하여 포토게이트를 속력을 계산할 수 있었다. 속력과 질량을 이용하여 충돌전과 충돌후의 운동량을 구할 수 있었다.
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선운동량은 보존된다. 즉,
= = 0이므로 = 상수이다.
따라서
(1)
이다. 식 (1)을 입사방향을 x축, 이와 직각방향을 y축으로 하는 좌표계에서 성분으로 표시하면
x성분 : (2)
y성분 : (3)
이다. 도 이 충돌이 탄성충돌이라면 충돌 전후의 계의 운동에너
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선운동량 보존의 법칙 = 외부에서 작용하는 힘이 없다고 가정할 때 두 물체가 충돌하기 전과 출돌한 후의 운동량의 합은 같다.
A가 받은 충격량 = -F△t = m1 v3 – m1 v1
B가 받은 충격량 = F△t = m2 v4 – m2 v2
두 식을 정리하면 m1v1
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운동량 보존 법칙은 만족해야 하나, 추가적으로 구한 선운동량에서 볼 때, 선운동량 보존 법칙도 만족하지 않음을 알 수 있습니다. 이에 대해 오차 원인을 추측해 보도록 하겠습니다.
① 선운동량 보존법칙은 내력만이 작용하는 계 즉, 고립된
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선운동량이 보존됨을 이해하는 데에는 다소 우려가 되는 결과가 도출 되었다. 탄성 충돌 실험 ①과 ②에서는 선운동량의 변화량의 비가 근소한 결과가 측정되었고 이것은 차이는 존재하지만 미미하였다. 즉 선운동량 보존 법칙을 이해하기에
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실험 목적&물리적 분석
(1)실험 목적
-무마찰 에어테이블을 이용해 두 개의 물체를 충돌시켜 충돌 전 후의 선운동량을 비교하고 선운동량 보존법칙을 이해한다
-무마찰 에어테이블과 접착지그를 이용해 두 개의 물체를 충돌시켜 충돌
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선운동량은 보존됨을 알 수 있었다. 운동 에너지가 줄어드는 까닭이 다른 형태의 에너지로 변환되었기 때문이라는 것도 알 수 있었다.
7. 토의
이번 실험에서도 다소의 오차가 생김을 알 수 있다. 그 오차의 원인에 대해서 생각해 보았다.
가장
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