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탄성충돌에 의한
선운동량 측정(예비)
<학과>
<학번>
<이름>
<제출일자>
1. 실험 목표
두 개의 쇠공을 충돌시켜 충돌 전후의 속도를 측정함으로써 충돌 전후의 선운동량을 비교하여 선운동량 보존법칙을 이해한다.
2. 실험 원
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하고 코르크를 각각 글라이더에 부착한다.
(2) 한 글라이더는 타이머 1에서 3cm 정도 떨어진 곳에 위치시키고 다른 글라이더는 타 이머 사이에 위치시킨다.
(3) 타이머 1쪽에 있는 글라이더를 살짝 밀어서 다른 글라이더와 충돌 후 결합하여 타이
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쪽에 달려있는 추를 각각 50g, 100g 을 추가하고 실험을
반복한다.
* 측정된 결과를 분석하여, 운동량의 보존, 에너지 보존 등을 각각 비교하여 본다.
5. 실험결과
<탄성과 비탄성충돌>
= 진자가 올라간 각도
(구슬의 질량) = 16g (진자의 질량) =
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탄성충돌이다.
①
②
으로 위 실험은 탄성충돌을 하지 않는다. 따라서 운동에너지 으로 손실 에너지를 구하면,
(3) 식 (6)을 활용해 식 (7)을 증명해야한다.
, 으로 운동에너지는 보존되지 않는다.
이번실험은 2차원 충돌장치를 이용하여 선운
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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 탄성충돌
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