본문/내용
선운동량의 보존
1. 실험 목적
2. 이론 및 원리
3. 실험준비물
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 및 의견
1. 실험 목적
- 외력이 없는 두 물체 사이에 폭발이나 충돌 전후의 운동량 보존을 살피고 이때의 에너지 손실 여부를 조사한다.
2. 이론 및 원리
질량이 m 이고 속도가 v인 입자의 선운동량 p는이다.
여기서 ??p의 값이 0 이 된다면 외력 F는 존재 하지 않는다. 따라서 외력F가 없다면 ??p가 없는 것이고 충돌 후에도 선운동량 p는 보존 된다.
이 실험에선 2차원 운동의 충돌 이므로 x축 y축으로 나누어서
이 2차원 실험에선 2차원 운동의 충돌 이므로 x축 y축으로 나누어서 운동량을 각각 구하면 쉽게 구할 수 있을 것이다.
- 처음 x성분의 운동량은 만 있고 의 운동량은 0 이다.
또한 이 충돌이 탄성충돌이라면 충돌 전후의 운동에너지는 보존되어야 한다.
따라서 이 된다. 이 실험에서 면 각 양변의 은 소거된다. 따라서 이 된다. 이를 벡터 상의 속도로 표시하고 피타고라스 정리의 의해 정의하면 가 된다. 충돌 후 두 입자의 진행방향은 직각이 된다.
여기서 입사구의 속력
, , 가 된다. 여기서 를 …