물리학 및 실험 - 충돌 및 운동량 보존

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를 확인한 실험이었다. 조건을 달리하면서 즉, 물체에 추(100g, 200g)를 달아 실험을 하는 것도 운동량이 보존되는지를 측정하는 실험이었다. 실험결과 오차는 약 10% 이내로 측정되었다. F~H까지의 실험은 정지해 있는 물체가 아닌 서로 움직이는 물체를 통해 운동량이 보존되는지를 측정하는 실험이었다. 하지만 이 실험에서는 10%가 약간 넘는 오차가 생겼다. 10%가 넘 는 오차가 생긴 이유를 생각해본 결과 양쪽에서 힘을 줘서 물체를 반대방향으로 움직일 때, 반대방향으 로 작용하는 힘이 각각 차이가 난다는 것을 알게 되었다. A~E까지의 실험은 정지해 있는 물체에 움직 이는 다른 물체를 충돌시켜서 외력이 하나만 존재하였지만 F~H까지의 실험은 외력이 두 개가 존재하 였다. (운동량이 보존되기 위해서는 두 물체(글라인더)에 가해야 하는 힘이 동등해야 성립이 된다.)
위의 운동량 보존 실험을 하면서, 10%내외의 오차가 생긴 이유는 여러 가지가 있겠지만, 대표적으로 공기와의 마찰, 에어트랙과의 마찰, 실험기구의 미세한 진동, 물체에 가해지는 힘의 차이가 있 을 것이다. 이론적으로는 마찰 등 오차원인이 존재하지 않는다고 가정하였지만 실제 실험에서는 진공상 태에서 실험을 하는 것이 아닌 공기 중에서 하는 것이므로 오차가 발생하게 되었다.
이러한 오차를 줄이기 위해서는 실험기구를 조심히 다루고, 힘을 최대한 동일하게 가해주는 방법이 있 다. 공기나 에어트랙과의 마찰은 진공상태일 때만 발생하지 않게 되므로, 공기중에서는 오차발생원인이 된다.
▣ 참고문헌
일반물리학 실험, 이석준 외, 2002, pp.41~43

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물리학 및 실험 ,   충돌,   운동량보존,   충돌 및 운동량 보존