탄성 및 비탄성 충돌
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작성일 20-07-10 00:04
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탄환의 속도가 두 배가 된다 해서 나무토막이 오르는 높이가 두 가 되는 것
이 아닙니다. 또한 총알의 속도가 빨라진다고 해서
그 속도에 비례하여 나무토막의 높이가 변하는 것도 아님에 유의해야 합니다.
●theory(이론)
충돌 과정에서 외부 힘이 작용하지 않는다면 운동량 보존법칙은 성립합니다. 비탄성 충돌에
서는 운동에너지가 보존되지 않음에 유의해야 합니다. 간단히 탄성
충돌이라고도 한다.
둘의 차이점은 충돌 전/후에 입자들의 운동에너지의 합이 변하지 않는다면 탄성충돌이고,
전체 입자의 운동에너지가 충돌 후 감소하는 것이 비탄성 충돌입니다. 그리고 문제 해석에 자주 나타나
는 실수는 충돌전의 탄환의 운동에너지가 충돌 후 나무토막의 위치에너지로 보존된다고 식
을 세우는 경우다. 충돌 직전 직
후 관계는 운동량 보존 법칙을 적용시키고, 충돌 이후 나무토막의 운동에너지가 위치에너지
로 전환되는 과정을 역학적에너지 보존법칙을 적용합니다.
운동량 문제의 예로 자주 등장하는 문제가 탄성 충돌과 비탄성 충돌입니다. 분석적으로
계산해보면 탄환의 속도v와 나무토막이 움직인 높이h 사이에는 v의 제곱이 h에 비례 하는
관계가 됩니다. 충돌 전/후 운동에너지가 보존되는 충돌은 탄성충돌이다.
순서
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[탄성 및 비탄성 충돌]
●실험목적
탄성충돌과 비탄성충돌 실험을 통하여 에너지보존 법칙과 운동량보존 법칙을 이해한다. 반발계수 e가 1인 경우이다. 물론 충돌 전 후의 선운동량의 합은 보존된…(skip)
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실험결과/기타
탄성 및 비탄성 충돌
탄성 및 비탄성 충돌
설명
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다.
비탄성 충돌 중에서도 충돌하는 두 입자가 충돌 후 결합하여 한 물체가 되면 완전 비탄성
충돌이고, 실험에서도 행해지는데 날아가는 탄환의 속도를 측정(measurement)할 때 빠른 탄환의 속도를
눈으로는 측정(measurement)할 수 없기 때문에 매달린 무거운 나무토막에 탄환을 발사하여 결합시킨 후
나무토막의 운동을 해석함으로써 탄환의 속도를 역으로 계산할 수 있습니다.
*완전탄성충돌: 두 물체가 충돌할 때 충돌 전의 운동에너지의 합과 충돌 후의 운동에너지의
합이 보존되는 충돌을 완전 탄성충돌이라고 한다.
