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◆ 맛보기 영상

운동량 보존 실험은 교육과정에서 다루는 내용을 가상실험실에서 구현한 것으로 실제 실험기구를 이용하여 직접 실험하는 것과 같이 3D로 만들었습니다. 가상실험실에서 학습자는 수레의 질량과 분리 위치를 변경하여 두 수레가 동시에 막대에 도달하는 경우를 찾고, 이때 두 수레의 이동 거리를 가상의 자를 이용하여 측정할 수 있습니다. 운동량은 질량과 속도의 곱으로 나타낼 수 있음을 이해하고 운동량이 보존되는 과정을 학습할 수 있습니다.

안내자 라비(Lavi)가 알려주는 대로 잘 따라오면 훌륭한 실험 결과를 얻을 수 있답니다. 이론을 이해하기 위해 링크된 유튜브를 통해 사전 학습을 하고 오면 더욱 좋습니다.

운동량 보존 실험실에서는 정지 상태에서 결합된 두 수레가 분리될 때 두 수레의 운동량의 합이 얼마인지 확인할 수 있습니다. 먼저, 학습자가 직접 두 수레의 질량을 선택한 후 동일 시간 이동한 거리를 이용하여 두 수레의 속력을 파악합니다. 그 후, 각각의 운동량을 계산해보고 두 수레의 운동량의 합을 확인해 봅니다.

◆ 운동량 보존 실험의 목적

• 외력이 가해지지 않는 경우, 계의 운동량이 보존된다는 것은 물리의 기본 법칙 중 하나임을 알 수 있습니다.
• 결합된 두 물체가 분리될 때 분리 전과 후 두 물체의 운동량의 합이 변하지 않는다는 것을, 두 물체의 질량을 다양하게 변화시키면서 학습할 수 있습니다.

◆ 실험 방법

• 막대와 클램프를 선택하여 책상 가장자리에 클램프로 막대를 고정합니다.
• 수레 2개를 선택하여 결합시키고 수레에 추를 올려놓아 수레 전체의 질량을 변화시킵니다.
• 고무망치로 결합장치를 가격하여 두 수레를 분리합니다.
• 분리된 두 수레가 동시에 막대로 도달하는 출발점 위치를 찾고, 두 수레의 이동거리를 측정합니다.
• 두 수레의 질량과 이동 거리를 곱한 값을 비교합니다.

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