[자연과학][일반물리학 실험] 충돌 및 운동량보존

[일반물리학 실험] 충돌 및 운동량보존

1. 실험제목 : 충돌 및 운동량보존

2. 실험목적 :충돌하는 두 물체의 운동을 통하여 선운동량이 보존됨을 확인하고 역학적인 에너지도 보존됨을 확인한다.
3. 관련이론 :
운동량은 물체의 질량에 속도를 곱한 것으로, 벡터량이다. 운동량(P)〓질량(m)속도(v)이다.
질점들로 이루어진 물리계의 운동을 생각해 보자. 물리 계의 전체 운동량은 계를 이루는 질점 각각의 운동량을 모두 벡터합 한 것으로 계에 작용하는 외력의 벡터 합이 0이면 계의 전체 운동량은 시간에 따라 변하지 않고 일정하다.
그림과 같이 수평면 위를 운동하고 있는 질량 ,속도 인 공A가 정지하고 있는 질량 인 공 B에 충돌하여 충돌후 속도가 로 되었다고 하자.

공 A의 경우
공 B의 경우

두 물체가 받은 충격량의 크기는 같기 때문에 양변을 정리하면 다음의 식이 유도된다.

〓일정
따라서 충돌 전 두 물체의 운동량의 합은 충돌 후 두 물체의 운동량의 합과 같다.만약 외부에서 힘이 가해지지 않는다면, 그 계의 운동량의 합은 일정하다. 이것은 뉴턴의 관성의 법칙에 따른 것이다. 충돌 시에도 운동량은 보존된다. 두 물체의 질량을 …