[일반물리실험] 충돌-충격과 운동량

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설명 : 실험목적: 물체의 충돌을 통해서 운동량의 변화와 충격량을 측정하여 충격량과 운동량의 관계를 알아보자. 실험이론: 물체가 장벽에 부딪치게 될 때, 충돌이 일어나는 것에 따라 물체에 작용하는 힘은 변화한다. 물체(충격)의 운동량에 있어서의 변화는 두 가지 방법으로 계산될 수 있다. • 충돌 이전의 속력 ()와 충돌 이후의 속력 ()를 이용하여 :

질문: (1) 각 데이터 작동이 동일한 초기 속도를 가지고 있는 것이 왜 바람직한가? 질량이 같기 때문에 운동에너지를 가지고 충격량을 갖게 하기 위해서는 동일한 초기 속도가 있어야 한다. (2)동역학 트랙의 끝을 올리는 것이 어떻게 매번 카트에 같은 가속을 줄 수 있는가? 카트에는 늘 같은 크기의 중력 가속도가 존재하기 때문에 항상 같은 가속을 줄 수 있다. (3)실험에서 얻은 데이터에 의해 운동량의 변화를 충격과 어떻게 비교할 것인가? 충격량의 값(적분한값:)과 운동량의 변화값은 데이터에서 볼 수 있듯이 거의 동일한 것을 알 수 있다. 이론적으로도 로 운동량의 변화와 충격량은 같다. (4)운동량의 변화가 충격 측정과 다른 이유를 무엇으로 설명할 수 있는가?  이론적으로 운동량의 변화와 충격량은 동일하지만 실험에서의 공기저항이나 마찰 등에 의해서 값이 약간의 오차가 생긴다. (5)세찬(단단한)충돌과 완화된(부드러운)충돌에 의한 충격과 힘을 비교하라. 낱말을 사용하고 또한 <힘 대 시간> 그래프를 그려보아라.  두 충돌 경우의 운동량의 변화량, 즉 충격량은 같다. 그러나 부드러운 물체와 충돌한 경우에는 힘이 작용하는 시간이 단단한 물체와 충돌한 경우보다 더 길다. 따라서 충격량이 같을 때 시간이 길면 힘은 작아지므로 부드러운 물체와 충돌한 경우가 단단한 물체와 충돌한 경우보다 더 작은 힘을 받게 된다. 물체에 가해진 충격량이 같더라도 물체 사이의 접촉 시간이 길어지면 충격력의 크기는 작아진다는 것을 알 수 있다.

출처 : 해피레포트 자료실