[자연과학] 일반물리학실험 결과보고서 - 이차원 충돌

일반물리학실험 결과보고서 - 이차원 충돌 실험 목적 두 개의 쇠공을 충돌시켜 충돌 전후의 속력과 방향을 측정함으로써 충돌 전후의 총 선운동량과 운동에너지를 비교한다. 실험 원리 질량이 이고 속도가 인 개의 입자로 구성된 계(system)의 총 선운동량 는 이고 이 계에 작용하는 외력 가 0인 경우에는 (9.2) 로부터 인 관계가 성립한다. 즉 입자계의 총 선운동량은 일정하다. 이것을 선운동량 보존 법칙이라 한다. 정지하고 있는 질량 인 입자에 질량 인 입사 입자가 속도 으로 탄성 충돌을 하는 경우(그림9-1) 선운동량 보존 법칙을 적용하면 다음과 같은 식이 성립한다. 여기서 방향을 x축, 이와 수직인 방향을 y축으로 하면 인 관계가 성립한다. 만약 이 충돌이 탄성 충돌이면 충돌 전후의 운동 에너지가 보존되어야 하므로 이다. 그리고 과 가 같다면 식 (9.7)은 이 된다. 그리고 쇠공이 날아가는 속도의 수평 성분 는 이므로 시간 t를 없애면 v는 다음과 같이 된다. 실험 기구 및 재료 이차원 충돌 실험 장치, 쇠공, 먹지, 종이, 줄자, 각도기, 전자저울, 버니어캘리퍼 실험 방법 실험1 입사구의 속력 측정 입사구와 표적구의 질량과 반경을 측정한다. 이차원 충돌 장치를 실험대 끝에 클램프로 고정시킨다. 바닥에 종이와 먹지를 놓고 테이프로 고정한다. 일정한 높이의 기준점을 설정하고 입사구를 이 기준점에서 굴려내린다. 입사구가 경사면을 떠나 낙하한 지점까지의 수평 거리를 측정한다. 입사구가 낙하한 높이(h)를 측정한다. H와 으로부터 식 (9.11)을 이용하여 입사구의 속력 을 계산한다. 입사구의 운동 에너지를 계산한다. ⑤~⑦의 과정을 2회 반복한다. 실험2 2차원 충돌 실험 (※ 밑의 방법과 다르게 각각 20, 0로 하였다) 입사구와 질량이 같은 표적구를 선택하고, 입사구가 표적구와 약 45의 각도로 충돌하도록…
입사구와 질량이 같은 표적… 측정값 입사구