[자연과학] 일반물리학 實驗(실험) - 충돌 및 운동량 보존 實驗(실험)
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작성일 20-05-11 19:08본문
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즉
으로 정의(定義)하면, 질점계의 선운동량은 계의 총 질량과 그 질량 중심의 속도와의 곱과 같다.
순서
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1. 題目 : 충돌 및 운동량 보존
2. 목적 : 이 실험에서는 충돌하는 두 물체의 운동을 통하여 선운동량이 보존됨 을 확인하고 역학적인 에너지도 보존됨을 확인한다.
즉, P=일정
이 결과를 선운동량 보존의 원리라 한다. 이 실험에서는 두 물체의 운동량이 보존된다는 것을 알 수 있을 것이다. 이 원리를 운동량 보존이라 한다.
질점이 , , 인 n개의 질점계에서 선운동량은 그 질량 m과 속도 v의 곱으로 정의(定義)되는 벡터이다. 어떤 한 질점계에 관련되어 총운동량은 항상 일정하므로 외력의 합이 0일 때, 각각 질점의 운동량은 變化할 수가 있어도 이들의 총합은 일정하게 유지된다된다. 이 원리는 충돌에 관한 운동학을 설명(說明)할 대 아주 유용한 도구가 된다된다. 계의 선운동량은 그 계에 작용하는 외력에 의해서만 變化할 수 있다 계에 작용하는 내력은 크기가 같고 반대인 쌍으로 나타나서, 크기가 같고 방향이 반대인 운동량의 變化를 가져오므로 서로 상쇄된다된다. 선운동량 보존의 법칙은 뉴턴 역학이 적용되지 않는 원자 물리학이나 핵물리학에 있어서도 성립한다.
위의 두 속도는 충돌 이전과 충돌 후의 속도이다.
3. 理論 : 어떤 물체가 충돌하는 경우 외부에서 다른 힘이 작용되지 않는 한 운동량은 보존된다된다. 따라서 이 보존법칙은 뉴턴의 운동법칙보다도 더 기본적이라고 생각할 수 있다
4. 결과 :
A. 정지해 있는 에 움직이는 이 충돌하는 경우
0.129
0…(생략(省略))
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실험결과/물리
다.
뉴턴의 제2법칙은 (는 계의 작용하는 모든 외력에 벡터의 합)이고 위의 식을 시간에 따라서 미분하면
이고, 뉴턴의 제2법칙과 비교하면
이 된다된다.
계에 작용하는 외력의 합이 0이라면 그 계의 총 선운동량은 일정하게 유지된다된다.