선운동량 보존법칙

목차

Ⅰ. 실험원리
a) 완전 탄성 충돌인 경우
b) 완전 비탄성 충돌

Ⅱ. 측정값 및 실험결과
a. 완전 탄성 충돌 - 활차 한 개를 사용한 경우
b. 완전 탄성 충돌 - 질량이 같은 두 활차의 경우
c. 완전 탄성 충돌 - 질량이 다른 두 활차의 경우
e. 완전 비탄성 충돌

Ⅲ. 질문 및 토의
a. 완전 탄성 충돌 - 활차 한 개를 사용한 경우
b. 완전 탄성 충돌 - 질량이 같은 두 활차의 경우
c. 완전 탄성 충돌 - 질량이 다른 두 활차의 경우(가벼운 활차에
힘을 가할 경우)
e. 완전 비탄성 충돌

Ⅳ. 결론 및 검토

본문내용

.0002
0.053
0.0532
0.112
0.0001
0.057
0.0571
0.100
0.0002
0.049
0.0492
e. 완전 비탄성 충돌
0.107
0.018
0.120
0.020
0.120
0.018
0.107
0.023
0.107
0.020
Ⅳ. 결론 및 검토
1. 실험 'd. 완전 탄성 충돌 - 질량이 다른 두 활차의 경우(무거운 활차에 힘을 가할 때)'는 실험을 원활하게 진행할 수 없어서 실험에서 데이터를 얻을 수가 없었다. 무거운 활차로 가벼운 활차에 충돌했을 겨우, v'1과 v'2가 부호가 같으므로 무거운 활차의 속도 방향으로 두 활차 모두 움직여야 한다. 그런데 실험에서 무거운 활차가 충돌 후 서 버리거나, 포터게이트를 지날 만큼의 속도를 가지지 못해서 데이터를 얻을 수가 없었다. 이런 일이 생긴 이유로는 먼저, 실험에서는 이론처럼 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, 실험을 원활히 진행하기 위해서는 송풍구에서 나오는 바람의 양을 많게 하여 활차와 레일 사이의 마찰력을 줄이고, 용수철 상수가 큰 용수철을 이용하여 활차가 좀 더 강한 힘을 받게 할 필요가 있다.
2. 대부분의 완전 탄성 출동 실험에서 상대 오차는 20%내외의 결과를 보이고 있다. 그러나, 실험 c.에서 활차 1의 경우 상대오차가 매우 높은 값을 보이고 있다. 이는 활차의 속도가 매우 느려지면서, 외부의 영향을 많이 받았기 때문이다. 즉, 송풍구에서 나오는 바람, 레일과의 마찰의 작은 영향에도 속도에 미치는 영향이 크게 되어서 상대오차가 크면서도, 정밀도가 떨어지게 나왔다.
3. 완전 비탄성 충돌의 경우 상대오차가 다른 실험에 비해서 높은 값을 보이고 있다. 이는 두 활차가 합쳐지면서, 속도가 떨어지고 질량이 커져서 마찰력의 영향이 크기 때문으로 보인다. 상대오차들이 서로 비슷한 값들을 보이는 걸로 봐서는 실험이 제대로 진행되었다는 것을 알 수 있다.
4. 각 실험에서 운동에너지는 완전 탄성 충돌의 경우 이론값에 비해 50%정도 보이고 있으나, 완전 비탄성 충돌에서는 10%정도만 보존된다는 것을 알 수 있다. 완전 탄성 충돌에서 운동에너지가 보존된다고 가정한다면, 완전 비탄성 충돌에서는 보존되지 않는다는 것을 알 수 있다.

키워드

측정값,   결과,   결론,   토의