일반물리학실험 | 완전 탄성 충돌

 

 

 

TIP

 

 

탄성충돌 실험과 비탄성충돌 실험을 통하여 에너지보존 법칙과 운동량보존 법칙을 이해한다.

 

 

 

완전 탄성 충돌

두 물체가 충돌할 때 충돌 전의 운동에너지의 합과 충돌 후의 운동에너지의 합이 보존되는 충돌을 완전탄성충돌이라고 한다. 반발계수 e가 1인 경우이다. 간단히 탄성충돌이라고도 하고, 물론 충돌 전후의 선운동량의 합은 보존된다. 두 물체가 충돌하면 충돌 전후의 선운동량과 각운동량은 보존된다.

 

하지만 충돌 전후의 운동에너지의 합은 보존되기도 하고, 열에너지나 소리에너지 등으로 손실되어 운동에너지가 보존되지 않는 경우도 있다. 표면이 매끄럽고 단단하며 이상적인 물체끼리 충돌하여 운동에너지의 합이 보존되는 경우를 완전탄성충돌이라고 한다. 당구공같이 딱딱하고 매끄러운 물체는 반발계수가 높아서 완전탄성충돌에 가깝지만, 엄밀히 말하면 충돌 시 열에너지나 소리에너지 등으로 에너지 손실이 있어 완전탄성충돌은 아니다.

 

이처럼 운동에너지가 보존되지 않는 충돌을 비탄성 충돌이라고 한다.그렇지만 상황에 따라 일상적인 물체들 사이의 충돌을 탄성충돌로 어림잡을 수도 있다.

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 트랙설치 하고 글라이더에 포토게이트센서를 지나는 기구를 연결한다.

 

2) 1번 글라이더에 한쪽 발사동시에 다른 한쪽도 발사시킨다.

 

3) 2번 글라이더는 트랙 중앙쯤에 놓는다.

 

4) 1번, 2번 글라이더를 손으로 민다.

 

5) 민 직후 속력과 충돌직후의 속도를 측정한다.

 

 

 

[일반물리학실험]완전 탄성 충돌 레포트