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[물리학실험] 선운동량의 보존과 2차원 충돌

등록일 2004.03.29 한글파일한글 (hwp) | 6페이지 | 가격 500원

목차

1.요약

2.서론
2.1. 실험 목적
2.2. 실험 원리

3. 본론
3.1. 실험 방법
3.2. 실험결과

4. 결론 및 Discussion

본문내용

2차원 충돌을 하는 입자(질량 m1 과 m2)의 경우 충돌 과정에서 이 계에 작용하는 힘은 서로 밀치는 힘으로 두 입자에 같은 크기, 그러나 서로 반대 방향으로 작용하여 계 전체로는 상쇄된다. 이러한 힘을 계의 속힘(내력, internal force)이라고 부르며 이 특성은 물체에 가해지는 힘의 작용 반작용의 법칙(law of action and reaction)에서 기인한다. 속힘만이 작용하는 계(즉, 고립된 계)의 선운동량은 보존되므로, 두 입자의 충돌 전후에 입자 계의 총 선운동량은 같다. 총 선운동량의 x, y 성분이 각각 보존되므로
(1)
(2)
으로, 여기서 α, β, v1, v2 는 각각 충돌 후 입자 1 과 2 의 산란각과 속력들이다. 이 충돌이 완전 탄성 충돌이라면 충돌 전후에 운동에너지도 보존되므로
(3)
이 성립한다. 식(1)과 (2)를 각각 제곱하여 더하면
(4)
이고, 따라서 식(3)과 비교하면
(5)
가 된다.

벽에 부착된 탄성체(구부린 철 띠)에 알루미늄 판이 거의 수직으로 충돌하는 경우, 충돌 전후의 알루미늄 판의 운동은 1차원 운동을 하는 것으로 어림잡을 수 있다.
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