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[자연과학]實驗(실험)보고서 - 탄성과 비탄성충돌

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작성일 22-02-21 16:19

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이런 경우를 비탄성충돌이라고 하며 대부분 충돌 후에 운동에너지가 감소한다. e＜1인 충돌은 비탄성충돌이라 하며, 특히 e〓0인 충돌은 완전비탄성충돌이라 한다. . 가령 동일 직선상을 운동하는 두 구(球)가 정면 충돌했을 때. 질량 m1인 구가 속도를 v1에서 v1`로 바꾸고 질량 m2인 구가 속도를 v2에서 v2`로 바꾸었다고 하면 v1`－v2`〓－e(v[1－v2)라는 식이 성립하는데, 여기서 e는 반발계수이며, e〓1일 때 운동에너지의 합이 보존되므로, 이 경우의 충돌은 탄성충돌이다. 그러나 표면이 매끄러운 단단한 공끼리의 충돌과 같은 이상적인 충돌의 경우에는 내부에너지로 변환되면서 이에 따른 에너지 손실 없이 운동에너지의 합이 보존되기도 한다. 두 물체가 충돌한 후에도 운동에너지의 합이 변하지 않는 충돌을 말한다. 그러나 탄성충돌이든 비탄성충돌이든…(생략(省略))
다.

*비탄성충돌 [非彈性衝突, inelastic collision]
운동에너지가 보존되지 않는 충돌.
당구공을 딱딱한 바닥에 떨어뜨리면 원래의 높이까지 튀어오르나 진흙덩어리를 떨어뜨렸을 때는 거의 튀어오르지 않는다.

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[자연과학]實驗(실험)보고서 - 탄성과 비탄성충돌
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탄성과 비탄성충돌

◈ theory
*탄성충돌 [彈性衝突, elastic collision]
두 물체가 충돌하는 과정에서 에너지 손실이 없는 충돌.
선운동량보존 또는 완전탄성충돌(perfectly elastic collision)이라고도 한다. 충돌이 탄성인가 비탄성인가는 충돌하는 물체들의 재질과 관계가 있다아 강철이나 플라스틱 재질은 거의 탄성충돌이라고 할 수 있고, 찰흙·껌 등과 같은 것은 탄성충돌이 아닐것이다. 이는 충돌 중에 운동에너지의 일부가 마찰력으로 인하여 열로 변환되거나 물체의 형상을 변환시키는 데 사용되었기 때문이다 이는 충돌 전과 후의 운동에너지가 그대로 보존되지 않았음을 의미한다. 두 물체가 충돌하면 운동량의 합은 변하지 않지만 운동에너지의 합은 그 에너지 일부가 열에너지 등 내부에너지로 변환하기 때문에 감소한다. 이때 완전탄성충돌을 일으키는 물체를 완전탄성체라고 한다.

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