[자연과학] 물리학 실험 – 당구의 역학[충돌을 전후로 한 운동량 보존 여부와 에너지 보존 여부를 조사]

1. Introduction

1)실험 개요

당구공의 굴림과 충돌은 강체의 회전 운동과 2차원 충돌 현상을 공부하는 대상으로서 훌륭한 역할을 한다. 이 실험에서는 편의상 회전 운동을 제외시킨 알루미늄 판의 2차원 충돌 실험을 마찰을 줄인 공기 흐름판 위에서 수행한다. 마찰이 없는 판 위에서 운동하는 두 물체 사이의 충돌 과정을 통해서 전체 계 즉, 두 물체에 가해지는 힘은 내력뿐이므로, 계의 운동량은 충돌 전후에 보존된다. 그러나 역학적 에너지는 충돌 중에 소리, 열 등으로 변환되어 감소될 수 있다. 이 실험에서는 충돌이 일어나는 전후로 시간에 따른 물체의 위치에 대한 흔적을 얻고, 이로부터 속도를 측정하여 운동량 보존과 에너지 보존 여부를 조사한다. 또, 탄성체에 충돌하는 물체의 운동을 살피고, 물체의 운동에너지와 철 띠의 탄성 퍼텐셜 에너지 사이의 교환을 조사한다. 물체의 회전 운동과 마찰