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[자연과학]일반 물리학 test(실험) - 선운동량 보존 법칙

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작성일 24-04-10 11:58

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몇 order (차례) 예비實驗(실험)을 한 후 實驗(실험)을 한다.

(4) Smart Timer의 모드 선택키 [1]을 눌러서 Speed 측정(測定) 모드로, [2]를 눌러서 collision 모드로 모드선택을 한다.
실험과제/물리

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일반 물리학 實驗(실험) - 선운동량 보존 법칙

1. 實驗(실험) 목적

공기 미끄럼대를 이용하여 1차원 탄성충돌과 비탄성충돌 實驗(실험)을 하여 충돌 전후의 선운동량과
운동에너지의 변화를 알아본다. 그리고 운동량 보존 법칙이란 고립계 즉 계 내의 입사들은 서로 상호작용 하지만 계 외부와는 상호작용하지 않는 계의 총 운동량은 보존된다는 것이며, 다음과 같이 나타낼 수 있다

(8.2)

입자들이 서로 충돌할 경우, 운동량 보존 법칙에 따르면 충돌전의 운동량의 합은 충돌 후의 운동량의 합과 같다.

(8) 완전 탄성 충돌 實驗(실험)에서는 탄성충돌이 가능하도록 활차 좌우에 고무줄 완충기를 결합한다.

(7) 각 實驗(실험)에서 활차의 초기 속도를 일정하게 유지하도록 한다.

(2) 송풍기를 켜고 활차를 미끄럼의 가운데 올려 놓고 활차가 움직이는지 확인한다.

(6) 활차의 속도는 활차에 1cm flag를 설치하여 광센서를 통과시키면 smart timer에 나타난다. 만약 활차가 한쪽 방향으로 움직이면 미끄럼대의 수평을 다시 조정하고 공기의 분사량도 적당하게 조절한다. 힘의 크기는 고무줄이 늘어난 길이로서 조정한다.

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설명

[자연과학]일반 물리학 test(실험) - 선운동량 보존 법칙

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다.

(3) 광센서에서 나와 있는 1/4-inch Phone 플러그를 Smart Timer의 입력 단자 1이나 2에 끼운다.

2. 實驗(실험) 원리

운동량 은 물체의 질량 에 그 물체의 속도 를 곱한 양으로 definition 된다 즉

(8.1)

로 나타내며, 벡터량으로 속도와 같은 방향이다. 이 때 가하는 힘이 가능한 수평으로 작용하도록 하고, Smart Timer가 정상적으로 작동하는지 확인한다. 속도를 읽을 때에는 활차가 움직이는 방향을 고려하여 (+) 또는 (-)부호를 표시한다.
그림 8. : 두 물체의 충돌 전후의 상태
a. 완전 탄성 충돌인 경우
일차원에서 정지(해 있는 한 물체에 다른 한 물체가 속도 으로 충돌하는 경우 충돌후 두 물체의 속도를 구해보자. 그림8.1과 같이 충돌한 후 물체 1과 물체2의 속도가 각각 과 으로 주어질때 완전탄성 충돌의 경우 운동량과 에너지가 모두 보존되므로

(8.3)

(8.4)

이 된다 두 식을 연립하면

(…(생략(省略))

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