충돌구 실험

 

 

 

위 실험에서의 충돌은 운동량과 운동에너지 모두가 보존되는 완전탄성충돌이다.

운동량만 보존된다면 왼쪽에서 1개의 추를 충돌시킬 때 오른쪽에서 추 2개가 1/2의 속도로 운동해도 운동량은 보존된다. 또는 3개의 추가 1/3의 속도로 튕겨나가도 된다.

하지만 이 충돌은 운동에너지도 보존되기 때문에 2개의 추가 1/2의 속도로 튕겨나간다는 것은 불가능하다.

각각의 운동에너지를 보면...

 

왼쪽 추의 운동에너지 :

 

오른쪽 추의 운동에너지 :

가 되므로 서로 같지 않다.

 

따라서 운동량과 운동에너지가 보존되는 충돌에서는 1개의 추가 때리면 1개의 추가 같은 속도로 튕겨나가야 하며, 2개의 추가 때리면 2개의 추가 같은 속도로 튕겨나가야만 한다. 

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