04구의공간운동에의한역학적에너지의보존 예비

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목차

1. 제목
2. 목적
3. 이론
4. 실험장치
5. 실험방법
6. 예상결과

본문내용

1.제목: 구의 공간운동에 의한 역학적 에너지의 보존
2.목적
경사면에서 굴러 내려오는 강체의 운동을 통해서 역학적 에너지가 보존됨을 확인한다.
3.이론





A
B

역학적 에너지 는 물체의 속력에 따라 결정되는 운동에너지 와 물체의 위치에 따라 결정되는 위치에너지 의합으로 이루어진다. 그리고 위치에너지가 운동에너지로, 또는 그 반대로 전환되기도 한다. 에너지 법칙이란 역학적 에너지 가 서로 전환될 때, 마찰이나 공기의 저항 등으로 손실되는 에너지가 없다면 물체가 가지는 위치에너지와 운동에너지의 합인 역학적 에너지가 항상 일정한 것을 말한다. 중력에 의해 위치에너지가 결정되는 계의 역학적 에너지는 로 표현된다. 여기서 은 물체의 질량, 는 물체의 속도, 는 중력가속도 그리고 는 물체의 높이이다. 그림과 같이 경사면의 길이가이고 높이가 인 직선 경사면에 마찰이 없을 때, 질량이 인 강체의 A에서 역학적 에너지는 정지상태이므로 만을 갖는다. 이때의 는 경사면이 이루는 각 에 의해 가 되므로 가 된다. 강체를 A에서 B로 굴렸을 때, B에서는 위치에너지가 운동에너지로 전환되어 가 최대가 된다. 즉, 역학적 에너지는 운동에너지만을 갖게 되어 B에서의 속도 에 의해 가 된다. 따라서 마찰이나 공기의 저항 등으로 손실되는 에너지가 없다면 A점에서의 위치에너지와 B점에서의 운동에너지는 같다. 즉, 역학적 에너지는 으로 보존된다.
4.실험장치
① I-CA system ② 경사트랙 및 형광구 ③ 스크린
5.실험방법
① 평평한 바닥에 경사트랙을 놓고, 형광구의 운동을 관측할 수 있도록 카메라를 설치하고, I-CA 시스템을 준비한다.

참고 자료

없음