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[물리학實驗(실험)] 선운동량 보존 예비 및 결과 보고서

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작성일 23-02-20 00:50

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1차원에서 충돌하는 두 물체에 대해, 충돌 직전과 직후의 총운동량을 각각 , 로 표시하면
순서

라고 쓸 수 있으며 이 식이 얼마나 좋은 근사식인가 하는 것은 식 (3)의 오른 변이 얼마나 0에 가까운가가 결정하게 된다.
∎충격량과 운동량의 變化
에어트랙 위에서 두 물체가 정면충돌할 때 충돌 전과 후의 운동량을 비교하여 운동량이 보존되는지 확인한다. 가 일정하면 직선산의 운동을 하며, 선 운동량(linear momentum)이라 한다.
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∎선 운동량

속도가 벡터량이므로 운동량도 벡터량이다. 이러한 상황이 두 물체가 충돌하기 전후에 운동량 보존법칙을 적용할 수 있는 근거가 된다. 따라서 짧은 시간 간격 동안, 작용하는 힘의 크기가 변할 때 뉴턴의 제2법칙은

▣ 목적 에어트랙 위에서 두 물체가 정면충돌할 때 충돌 전과 후의 운동량을 비교하여 운동량이 보존되는지 확인한다.
설명
식 (2)에서 이면 즉, 총운동량 는 항상 일정하게 된다. ()

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▣ 목적

← 충격을 받은 물체에 가해지는 힘-시간 그래프. 힘은 커져서 최대가 된 다음 0으로 떨어진다. 즉, 외력이 아주 작거나 충돌시키는 시간이 아주 짧다면 충돌 직전과 직후의 총운동량은 근사적으로 같다.
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▣ 이론(理論)
운동량(momenteum) 는 질량과 속도의 곱으로 정의(定義)된다.

어떤 물체에 힘을 가하면, 그 물체의 질량에 비례하여 운동상태가 변한다. 힘-시간 곡선 밑부분의 면적이 총 충격량이 되며, 이것은 운동량의 총變化량과 같다. 운돌량은 상대적이기 때문에 변하지 않는 값이 중요하다. 그러나 어떤 두 시간 사이에 식 (3)의 오른 변이 0에 가깝다면 으로 근사할 수 있게 된다.

이 되고, 가해진 average(평균) 힘은 운동량의 시간에 대한 變化율과 같다는 의미를 갖는다. 의 방향은 와 같으며, 크기는 이고, SI단위로 kg∙m/s를 사용한다. 직선운동을 하는 경우는 스칼라식으로 다음과 같이 쓸 수 있다. ▣ 이론

다. 운동상태의 變化는 주로 를 써서 나타내지만 운동량과 운동량의 變化로 나타낼 수도 있다. 이는 뉴턴 제2법칙에서 찾을 수 있는데 ‘가해진 힘과 어떤 물체의 운도량의 變化는 비례하여 일어난다’로 기술할 수 있고, 수식으로는 이다. 이를 운동량 보존법칙이라고 한다.

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