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          상품번호 : 490
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          탄성 충돌 구 조립 대_507B (Chrome Balancing Ball Kit Big_504B)
          판매가 20,000
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               탄성 충돌 구 조립 대_507B (Chrome Balancing Ball Kit Big_507B)     

          줄에 매달린 쇠구슬을 가만히 놓았을 때 일직선상에서 접촉되도록 그네처럼 만들어 놓은 완구입니다.



              탄성이란

          외부 힘에 의하여 변형을 일으킨 물체가 힘이 제거되었을 때 원상태로 되돌아가려는 성질. 크게 부피 변화에 대해 일어나는 체적탄성과 모양 변화에 대해 일어나는 형상탄성으로 나눌 수 있다. 고무공의 힘을 빼면 원상태로 되돌아가는 것은 기체의 체적탄성에 의한 것이다. 이에 대해 스프링의 탄력 등은 주로 형상탄성에 의해서 일어난다. 기체나 액체는 일정한 모양이 없으므로 형상탄성이 나타나지 않지만 고체의 경우, 형상탄성과 체적탄성이 함께 일어나며, 양쪽이 함께 나타나는 경우가 많다. 탄성 'elasticity'는 '되돌아오다'라는 뜻인 그리스어인 'ελαυνω'에서 유래한 것으로 R.보일이 처음으로 사용하였다.
          탄성은 모든 물체에서 나타나는데, 고체의 경우에는 힘이 어느 한계를 넘으면 탄성이 없어져 힘을 제거해도 변형이 남는다. 이렇게 탄성을 유지할 수 있는지 없는지의 경계가 되는 힘의 크기를 그 물체의 탄성한계라고 한다. 탄성한계를 넘어 더 힘을 가하여 어느 점에 이르면, 갑자기 변형이 증가한다. 힘을 받아 일시적으로 변형하는 물체는 밖으로부터의 힘을 잠재적 에너지로 저장하는 상태에 있다. 예를 들면 스프링은 압축됨으로써 에너지를 내부에 저장하며, 활은 시위를 당김으로써 에너지가 축적되므로, 갑자기 힘을 제거하면 이들 에너지가 한번에 밖을 향한다. 즉 변형하고 있는 탄성체는 위치에너지를 가지게 된다. 이것을 탄성에너지 또는 변형에너지라고 한다. 탄성이 풍부한 물체는 변형을 주었을 때에 탄성에너지를 가지는 물체를 말한다.


              충돌이란

          상대적으로 운동하는 두 물체 또는 입자가 근접 또는 접촉해서 상호작용을 미치는 현상. 상대운동의 운동량과 각운동량은 충돌과 관계없이 그대로 보존되지만, 운동에너지는 변할 수도 있다. 운동에너지가 충돌 전후에 변하지 않는 충돌을 탄성충돌 또는 완전탄성충돌이라 하고, 열의 방출이나 전자기파의 복사 또는 내부에너지변화 등을 수반함으로써 에너지가 감소될 경우의 충돌을 비탄성충돌이라 한다. 거시적인 두 물체의 충돌일 경우 접촉점에서 법선방향의 상대속도 성분의 충돌 전후의 비 e를 반발계수라 하는데, e=1일 때에는 운동에너지가 변하지 않으므로 완전탄성충돌이다. e=0일 때에는 두 물체가 부착해서 운동하게 되는데 이것을 완전비탄성충돌이라 한다. 실제로는 이 양극단의 중간인 0<e<1인 비탄성충돌이 대부분이다. 접촉점에 상대속도의 접선방향 성분이 있을 경우에는 e 이외에 마찰계수를 써서 충돌 후의 두 물체의 운동을 정할 수 있다. 분자 ·원자 또는 원자핵 등 입자의 충돌에서는 입자의 종류나 수가 변하지 않는 경우를 산란, 변하는 경우(즉 충돌 후 다른 입자가 방출될 경우)를 반응이라 하여 구별한다.  또 운동에너지가 변화하지 않는 산란이 탄성산란, 변화하는 산란이 비탄성산란이다.


              탄성충돌이란?

          두 물체가 충돌하는 과정에서 에너지 손실이 없는 충돌을 말함. 두 물체가 충돌한 후에도 운동에너지의 합이 변하지 않는 충돌을 말한다. 두 물체가 충돌하면 운동량의 합은 변하지 않지만 운동에너지의 합은 그 에너지 일부가 열에너지 등 내부에너지로 변환하기 때문에 감소한다. 그러나 표면이 매끄러운 단단한 공끼리의 충돌과 같은 이상적인 충돌의 경우에는 내부에너지로 변환되면서 이에 따른 에너지 손실 없이 운동에너지의 합이 보존되기도 한다. 충돌이 탄성인가 비탄성인가는 충돌하는 물체들의 재질과 관계가 있다.
          강철이나 플라스틱 재질은 거의 탄성충돌이라고 할 수 있고, 찰흙·껌 등과 같은 것은 탄성충돌이 아니다.  가령 동일 직선상을 운동하는 두 구가 정면 충돌했을 때. 질량 m1인 구가 속도를 v1에서 v1'로 바꾸고 질량 m2인 구가 속도를 v2에서 v2'로 바꾸었다고 하면 v1'-v2'=-e(v<1-v2)라는 식이 성립하는데, 여기서 e는 반발계수이며, e=1일 때 운동에너지의 합이 보존되므로, 이 경우의 충돌은 탄성충돌이다. e<1인 충돌은 비탄성충돌이라 하며, 특히 e=0인 충돌은 완전비탄성충돌이라 한다. 이 때 (완전)탄성충돌을 일으키는 물체를 (완전)탄성체라고 한다.




              1. 우선 하나의 쇠구슬을 잡아 당겨보세요.


                                       


              2. 한 개의 구슬을 놓으면 반대편의 한 개의 구슬이 튀어 나갑니다.


                                       


              3. 이제, 두개를 해 볼까요?


                                       


              4. 두개의 구슬이 와서 부딪치고 나면,


                                       


              5. 다시 두개의 쇠구슬이 튀어 나가는 것을 볼 수 있지요.


                                       


               ※ 그럼, 세개는 어떻게 될까요???

           

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