[한양대ERICA][A+][일반물리학실험1] 도르래-역학적 에너지 보존

소개글

[한양대ERICA][A+][일반물리학실험1] 도르래-역학적 에너지 보존 입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 분석 및 토의
6. 결론
7. 과제용 질문
8. 참고문헌

본문내용

고정 도르래는 힘의 방향을 바꾸는 역할을 하지만 물체의 무게만큼의 힘을 가해 야한다. 즉 힘의 이득을 얻을 수 없다. 하지만 신체 구조상 들어올리는 것 보다는 아래로 당기는 것이 편하기 때문에 보다 안정적인 자세로 일을 하는 것이 가능하 다. 식으로 표현하면 다음과 같다.
 × × 사람이당기는힘줄이당겨진거리 물체가올라간거리물체가받는중력의크기
고정 도르래의 경우 s=h이므로 즉 F=W이다. 힘의 이득이 없는 것을 식을 통해서 알 수 있다.
움직 도르래는 회전축이 고정되지 않은 도르래다. 힘의 방향을 바꾸지는 못하지만 절반 만큼의 힘으로 물체를 움직일 수 있다. 즉 힘의 이득을 얻을 수 있다. 그 이 유는 물체의 무게가 가지는 힘을 F라고 하면 도르래의 양쪽에 걸린 줄에 F/2만큼 씩 힘이 걸리기 때문이다. 하지만 움직 도르래를 이용할 때 물체를 움직이기 위해 줄을 100cm 당겼다면 물체는 그 절반인 50cm 밖에 움직이지 않는다. 식으로 표 현하면 다음과 같다.

수식을 통해서 움직 도르래의 경우 힘의 크기가 절반으로 줄어듦을 알 수 있다. 하 지만 힘을 적게 들이는 만큼 줄을 두 배로 당겨야 하므로 힘의 이득은 있어도 일 의 이득은 없다.
복합 도르래는 고정 도르래와 움직 도르래를 결합한 도르래다.

(5) 역학적 이득과 역학적 효율
역학적 이득(기계적 이득)은 얼마나 쉽게 일을 할 수 있는지로 정의된다. 기계적 이득을 , 출력되는 힘을  , 입력되는 힘을 ∈ 이라고 하면 다음 식이 정의된다.

참고 자료

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker “일반물리학1”, 텍스트북스 (2021), p133~p182
이운환, "편리한 도구-지레."-- (2002), p130~p133