선형 공기부상궤도을 이용한 충돌 실험
분야
hwp이론
실험 기구 및 장치
실험 방법
주의사항
마찰이 거의 없는 선형 공기부상궤도 위에서 두 글라이더를 충돌시켜 운동량 및 에너지보존 법칙을 확인한다.
이론
주머니 속에서 10원짜리 동전 4개를 꺼내서 아래 그림처럼 (ㄴ)에서 (ㄹ)rKWL 세 개는 붙여 놓고 떨어져 있는 동전 ㈀을 동전 ㈁을 향해 손가락으로 퉁기자.
그러면 그림 1과 같이 동전㈀은 동전 ㈁ 옆에 멈춰서고, 동전 ㈃이 충돌 전 동전 ㈀이 운동하던 방향과 같은 방향으로 퉁겨져 나가는 것을 관찰할 수 있다. 이 경우 ‘과연 충돌 후 움직이는 동전 ㈃ 의 속도는 충돌 전 동전 ㈀ 의 속도와 같은가?’ 라는 질문이 가능할 것이며, ‘속도가 같다면 이를 설명하는 물리 법칙은 무엇인가?’ 등의 질문도 가능하다.
다음으로 같은 동전 두 개를 놓고, 양 엄지손가락으로 동시에 같은 힘을 주어 퉁겨보자.
그러면, 그림 2처럼 충돌 후 서로 반대 방향으로 나아간다. 그러면 충돌 후의 속도는 처음과 비교해서 어떻게 되겠는가?