선운동량 보존법칙 실험

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선운동량 보존법칙 실험
물리 실험 레포트

선운동량 보존법칙

1. 목적

질량과 속도의 곱으로 정의되는 선운동량 (linear momentum) 보존법칙을 실험으로 증명한다.

2. 사용 기기

air track, bumper3개 , glider(활차) 2개 , photogate timer 2개 , air supply(송풍기), 수평계.분동 set 등

3. 이론

선운동량은 물체의 질량에 속도를 곱한 양으로 정의된다.

○ 선운동량 보존 법칙

운동량을 P, 질량을 m으로 속도를 v로 나타내면 운동량은 P=mv가 된다. 그리고 직선의를 움직이는 운동량을 선운동량이라고 한다.선운동량을 이용하여 뉴턴방정식으로 표현한다.

이 식에서 만일 물체에 적용하는 힘이 영이면(또는 작용힘의 합이 영이면., F=0이면) 운동량의 시간에 대한 변화율 가 영으로 선운동량 P는 시간이 지나도 바뀌지 않는다. 이것을 선운동량 보존법칙이라고 한다.

선운동량 보존법칙이 식으로는

로 나타낼수 있다.

4. 실험 방법

①. 수평계를 이용하여 air track 양쪽 끝을 수평이 되도록 air track의 수평조절나사를 조절한다.
②. photogate time를 설치하고 탄성충돌 조건을 위해 glider (활차)에 bumper를 작용한다.
③. glider(활차) 의 질량 (219g), (219g) 과 길이 , 를측정한다.
④. 두 개의 photogate timer를 gate형식으로 설치하고 reset 버튼을 누른다.
⑤. glider(활차) 2개를 두 photogate사이에 정지 상태로 둔다. 송풍기를 작동시킨다.
⑥. gilder 의 질량이 같을때 () glider 1을 glider2를 향해 민다.
⑦. 를 각각 측정한다.
⑧. glider 1의 질량 ()과 glider2의 질량 ()을 증가싴티면서 ⑦을 행한다.
⑨. glider 1 과 glider 2 의 를 측정한 시간과 glider의 길이 ,룰 사용하여 구한다.
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