운동량 보존

이 실험의 제목은 운동량 보존이다. 즉, 운동량이 보존됨을 보이는 실험이다. 운동량이란, 말 뜻 그대로 운동의 양이 얼마나 되는지 그 크기를 말해주는 값이다. 운동량을 구하는 공식 p = mv를 보면, 운동량은 질량과 속도에 의해서 결정되는 것을 알 수 있다. 즉, 속도가 빠르고 질량이 큰 물질일수록 운동을 많이 하고 있는 걸로 생각 할 수 있는 것이다. 그런데 놀라운 사실은 이 운동량은 외부에서 힘이 가해지지 않는 이상 충돌 전의 운동량의 총합과 충돌 후의 운동량의 총합은 항상 같게 된다는 것이다. 즉, 운동량 보존 법칙이란, 충돌 전 물체A, 물체B의 운동량의 합은 충돌 후 물체A, 물체B의 운동량의 합과 같다는 것이다. 운동량 보존 법칙은 두 물체가 모두 움직이든 하나만 움직이든 과는 상관없이 외력 즉, 외부에서 가해지는 힘만 없다면 모두 성립하는 물리학의 기본적이 법칙이다. 이 법칙이 성립되는지 알아보기 위한 실험이 바로 지금 하고자 하는 실험이다. 실험의 개요를 보면 한 물체A가 어떤 속도v1로 움직여 정지해 있던 다른 물체B와 충돌을 한다. 그러면 움직이던 물체A는 그 자리에 정지하고, 에너지를 모두 물체B에게 전달하여 물체B가 어떤 속도v2로 움직이게 된다. 운동량 보존을 보이기 위해 물체A의 속도v1과 질량m1과의 곱과 물체B의 속도v2와 질량m2와의 곱이 같음을 보이는 실험이다. 즉, P1 = m1v1 = m2v2 = P2 이다. 이 실험에서 가장 중요한 것은 물체끼리 충돌할 때 발생하는 에너지의 손실을 최대한으로 줄여야 한다.