[자연과학][일반물리실험] 운동량 보존

[일반물리실험] 운동량 보존

목 차

(1)실험목적
(2)이론
(3).데이터와 결과
(4)분석 및 토의

(1)실험목적

이 실험에서는 운동하는 두 물체가 충돌 전후로 전체 선운동량이 보존됨을 확인한다.
(2)이론

둘 이상의 물체가 충돌을 하는 경우 외부에서 다른 힘이 작용되지 않는 경우 운동량은 보존된다.

이 원리를 운동량 보존이라 하고 충돌에 관한 운동학을 설명할 때 아주 유용하다.
운동량 보존을 일반적으로 증명해보면 질점이 m1,m2,m3....mn인 n개의 질점계에서 전체 선운동량은 질량 m과 속도 의 곱으로 정의되는 벡터이다 즉
　　　
으로 주어져, 질점계의 선운동량은 계의 총 질량과 그 질량 중심의 속도와의 곱과 같다.
뉴턴의 제 2운동법칙은　(는 계에 작용하는 모든 외력의 벡터의 합) 이고 위의 식을 시간에 따라 미분하여 뉴턴의 제 2 운동법칙과 비교하면


이 된다.
따라서 계에 작용하는 외력의 합이 0 이라면 그 계의 총 선운동량은 일정하게 유지된다.

즉, P 〓 일정　
이 결과를 선운동량 보존의 원리라 한다. 계의 선운동량은 그 계에 작용하는 외력에 의해서만 변화할 수 있다. 계 내에 질점들 사이에 …