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[자연과학]test(실험) 보고서 - 선운동량 보존법칙

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작성일 24-07-16 10:04

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I) 입사구와 표적구의 질량과 반경을 측정(測定) 하여 기록한다.

f) 표적구를 입사구와 약 40°의 각을 유지하도록 올려 놓고, 과정 c)에서 정해논 기준점에서 입사구를 굴러내려 충돌시킨 후 두 공이 떨어진 지점의 수평거리 과 , 입사방향과 이루는 각 과 를 측정(測定) 한다.

g) 표적구와 입사구의 각을 약 55°, 70°로 놓고 과정 f)를 반복한다.

5. 계산과정

`…(투비컨티뉴드 )

6.75

a) 충돌 전 입사구속력

b) 충돌 후 입사구, 표적구 속력

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순서

실험과제/기타
다.

4. 방법

a) 2차원 충돌장치를 實驗대 끝에 클램프로 고정하고, 수직기, 갱지 놓고 장치한다.

b) 질량이 같은 두 개의 쇠공을 준비하여 하나는 표적구로, 또 하나는 입사구로 사용한다.

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설명
선운동량 보존법칙

1. 목적

두 개의 쇠공을 충돌시켜 충돌 전후의 속력을 측정(測定) 함으로써 충돌 전후의 선운동량을 비교하여 선운동량 보존법칙을 이해한다.

e) 과정 c), d)의 측정(測定) 값으로써 입사구의 속력 을 구한다. 식 (1)을 입사방향을 축, 이와 직각방향을 축으로 하는 좌표계에서 成分으로 표시하면

(2)

이다.
만약, 입사입자 과 표적입자 의 질량이 같다면( = ) 식 (3)은

(4)

이 되어, 충돌 후 두 입자의 진행방향은 직각을 이루게 된다 즉,

(5)

이다.

2. 기구

2차원 충돌장치, 질량이 같은 쇠공 2개, 수직기, 클램프, 갱지와 먹지, 자와 각도기, Vernier Caliper

3. 이론(理論)

정지하고 있는 질량 인 입자에 질량 인 입자가 속도 으로 충돌하면 이 두 입자는 충돌 후 다음과 같이 운동한다.

h) , , 및 로부터 충돌 후 입사구와 표적구의 속도 와 를 계산한다.

c) 표적구 없이 입사구를 일정한 높이의 기준점에서 굴러내려 떨어진 장소와 수직기 끝점이 지시하는 지점과의 수평거리를 를 5회 측정(測定) 하여 mean(평균)을 구한다.

d) 입사구가 낙하한 수직거리 를 구한다. 이 때 벡터의 처음 점은 아래 그림을 참고로 하여 정해야 한다.
이 충돌에서 외력은 0이므로 선운동량은 보존된다 즉,

(1)

이다. 이와 같은 과정을 5회 반복하여 mean(평균)을 구한다. 또 이 충돌이 탄성충돌이라면 충돌 전후의 계의 운동에너지가 보존되어야 하므로

(3)

이다.

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