탄성충돌에 의한 선운동량 측정 예비레포트

목차

1. 실험 배경 - 역사적배경

2. 실험 동기

3. 이론적 배경
[ 선운동량이란? ]
[선운동량 보존]

4. 실험 방법
- 실험 순서
- 실험 장치 및 기구

5. 기대결과

6. 참고문헌

본문내용

은 던진 방향을 향하므로 이를 상쇄하여 옷을 던지 후의 운동량이 영이 되려면 몸이 옷과 반대 방향으로 움직여야 한다. 그렇게 해서 빙판을 빠져 나올 수 있다.
[4]정지하고 있는 질량 인 입자에 질량 인 입자가 속도 으로 충돌하면 이 두 입자는 충돌과정에서 외력의 합 은 0이므로 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 운동에너지가 보존되어야 하므로
(4)
이다.
만약, 입사입자 과 표적입자 의 질량이 같다면 ( = ), 식 (4)는
(5)
이 되어, 충돌 후 두 입자의 진행방향은 직각을 이루게 된다. 즉.
(6)
이다.
[5]
4. 실험 방법
- 실험 순서
1) 입사구 및 표적구의 질량과 반경을 각각 측정하여 기록표에 기록한다.
2) 2차원 충돌장치를 실험대 끝에 C형 클램프로 고정하고, 수직기, 갱지 및 먹지를 그림Ⅰ과 같이 장치한다.
3) 질량이 같은 두 개의 쇠공을 준비하여 하나는 표적구로, 또 하나는 입사 구로 사용한다.
4) 표적구없이 입사구를 일정한 높이의 기준점에서 굴러내려 떨어진 장소 와 수직기 끝점이 지시하는 지점과의 수평거리 를 5회 측정하여 기록 하고 평균을 구한다.
5) 입사구가 낙하한 수직거리 H를 측정한다.
6) 과정 4), 5)의 측정값으로써 입사구의 속력 를 구한다.
7) 표적구를 입사구와 약 의 각을 유지하도록 올려 놓고 과정 (4)에서 정해놓은 기준점에서 입사구를 굴러내려 충돌시킨 후 두 공이 떨어진 지 점의 수평거리 과 , 입사방향과 이루는 각 과 를 측정한다. 이 와 같은 과정을 5회 반복하여 평균을 구한다. 이 때 벡터의 시작점은 그 림2를 참고로 하여 정해야 한다.
8) 표적구와 입사구의 각을 , 로 놓고 과정 7)을 반복한다.
9) 및 로부터 충돌 후 입사구와 표적구의 속도 와 를 계산한다. 여기서, 입사구와 속도 , 표적구의 속도
이다.
- 실험 장치 및 기구
2차원 충돌 장치, 질량이 같은 쇠공 2개, 수직기, C형 클램프,
갱지와 먹지, 자와 각도기
5. 기대결과
운동량 보존법칙에 따라 충돌전과 충돌후의 운동량의 총합은 같을 것이다.
그러나 충돌 할 때 운동에너지가 열에너지로 변환되어 운동에너지가 줄어들어 오차가 생길수도 있을것 같다.
6. 참고문헌
[1]http://contents.edu-i.org/gongmo/2001/usnova/homepage/ppt/newton2_ppt.ppt
[2]http://variety.diveinto.net/major/compton.htm
[3]http://nucl-a.inha.ac.kr/physics/sphys/main/sec-3-1.html
[4]일반물리학실험 /북스힐 / 건국대학교물리학과광전자물리학과 / p 33~36
[5]http://heebok.kongju.ac.kr/experiment/dynamics/fm14.html

키워드

탄성충돌,   탄성,   충돌,   물리