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[자연과학] 일반물리학 experiment(실험) - 선운동량 보존(탄성충돌) 결과

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작성일 23-07-18 10:23

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실험과제/물리
實驗title(제목)
선운동량 보존(탄성충돌) 결과

1. 實驗목적

두 개의 쇠공을 충돌시켜 충돌 전후의 속력을 측정(measurement)함으로써 충돌 전후의 선운동량을 비교하여 선운동량 보존법칙을 이해한다. 이 때 벡터의 처음 점은 [그림 10-3]을 참고로 하여 정해야 한다. 또 이 충돌이 탄성충돌이라면 충돌 전후의 계의 운동에너지가 보존되어야 하므로
이다.
3. 實驗기구 및 장치
2차원 충돌 장치[그림 10-2],질량이 같은 쇠공 2개, 수직기, c형 클램프 , 갱지와 먹지, 자, 각도기

4. 實驗방법

1. 입사구 및 표적구의 질량과 반경을 각각 측정(measurement)하여 데이터 시트에 기록한다.

9. 로부터 충돌 후 입사구와 표적구의 속도 를 계산한다.

8. 표적구와 입사구의 각을 약 55도 70도로 놓고 과정7을 반복한다. 이와 같은 과정을 5회 반복하여 average(평균)을 구한다.

2. 實驗원리

정지하고 있는 질량 인 입자에 질량인 입자가 속도으로 충돌하면 이 두 입자는 충돌 후 [그림 10-1]과 같이 운동한다.
따라서

이다.
2. 2차원…(省略)

5. 입사구가 낙하한 수직거리 H를 측정(measurement)한다.

6. 과정4, 5의 측정(measurement)값으로써 입사구의 속력 를 구한다. 만약, 입사입자 과 표적입자 의 질량이 같다면 (),식 2는 이 되어, 충돌 후 입자의 진행방향은 직각을 이루게 된다 즉,
이다.
이 충돌과정에서 외력의 합 은 0이므로 선운동량은 보존된다 즉, 이므로 이다. 식 1을 입사방향을 x축, 이와 직각방향을 y축으로 하는 좌표계에서 constituent 으로 표시하면,

이다.

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