발사체 에너지보존 결과보고서

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목차

1. 측정 및 분석 결과
2. 논의 및 결론
3. 질문

본문내용

2. 논의 및 결론


이 실험은 발사체를 이용하여 수직 위로 쏴 올린 공의 높이를 측정하여 운동에너지와 위치에너지를 비교하여 역학적 에너지의 보존 법칙에 대하여 알아보는 실험이다. 질량 의 물체가 속도 로 운동하고 있는 경우 운동에너지 는으로 정의된다. 어떤 힘 하에서 물체의 위치 즉, 수직적 높이 변화를 시키는 과정동안 외부에서 가해준 일을 위치에너지라 한다. 힘과 이동방향이 평행할 때 일은 힘과 거리의 곱으로 정의되므로 중력장 하에서 높이 를 이동시키기 위해 외부에서 가해 주어야 하는 일 는 가 된다. 즉 중력장에서 위치에너지는 (위치네어지) 같이 주어진다. 여기서 역학적 에너지란 운동에너지와 위치에너지의 합으로 정의되며 운동하는 동안 이 둘의 합은 변하지 않고 일정하다는 것이 바로 역학적 에너지 보존법칙이다. 즉, 저 하늘 높이 올라가 속도가 0이 되는 순간에 운동에너지가 0이 되지만 최고점의 높이 이므로 위치에너지는 최대를 나타내게 되고[] 반대로 바닥에 닿기 바로전의 순간의 속력이 최대가 되고 높이가 0이 되므로써[]의 식과 같이 위치에너지가 0 ,운동에너지가 최대가 되는 것이다. 이 두 경우 뿐만 아니라 어느 정도의 높이에 있든지 운동에너지와 위치에너지의 합이 일정하다는 것이다.
먼저 표1에서는 5번의 시도로 발사체로부터 플라스틱공이 게이트 사이를 지나가는 시간과 최고점에 도달한 높이를 측정하여 평균 값을 나타낸 것이다. 그리고 표 2에서는 그 값을 이용하여 초기 속도와 운동에너지 , 위치에너지를 구하여 나타낸 것인데 %차이 → 이 식을 이용하여 구하였는데 그 차이는 -19.1335%하고 나오게 되었는데 표에서 -라고 값이 주어져 있는데 이는 운동에너지에서 위치에너지를 뺀 것으로 운동에너지 보다 위치에너지가 더 많이 측정이 되었다는 것이다. 즉 결과적으로는 부호에 관점을 두어서는 안되고 그 에너지의 차이에 관점을 두어야 하는 것이다. 이 오차를 불러오게된 원인으로써 우선 발사체를 이용한 이 실험은 수작업으로 이루어 졌고 , 최고점에 도달하는 높이를 자를 대고 눈으로 측정하였기 때문에 그 순간에 최고높이를 재는 데서 많은 차이가 발생하게 되었다.

참고 자료

없음