일반물리_04. 역학적 에너지 보존

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목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 이론
1) a점에서의 총 에너지
2) b점에서의 총 에너지
3) c점에서의 총 에너지
4) d점에서의 총 에너지
5) e점에서의 총 에너지
6) e점을 떠난 구슬의 포물선 운동

4. 실험기구

5. 실험순서

6. 실험결과
1) 측정값
2) 실험값 계산

7. 토의 및 결론

본문내용

1. 실험제목

역학적 에너지 보존

2. 실험목적

역학적 에너지의 보존 법칙을 이해하고 구가 회전운동을 할 수 있는 경사면의 높이를 측정하여 이론값과 비교하여 역학적 에너지가 보존이 되는지 확인한다.

3. 이론

역학적 에너지보존의 법칙에 의해 계 전체의 에너지 E _{T} =KE+PE는 일정하게 보존된다.
여기서 위치에너지 PE=mgh이고 운동에너지는 직선운동과 회전운동을 동시에 하므로 두 운동에너지의 합 KE= {1} over {2} mv ^{2} + {1} over {2} I omega ^{2}으로 표현된다. 앞에서 말한 것처럼 계의 총 에너지는 일정하게 보존되어야 하므로 위치에너지는 [그림1]의 b점에서 전부 운동에너지로 바뀌어야 한다.

각 점에서의 총 에너지는 다음과 같이 표현된다.
a: E _{T} =mgh+ {1} over {2} mv _{a} ^{2} + {1} over {2} I omega ^{2} =mgh (v _{a} =0,`` omega =0 이므로)

<중 략>

4. 실험기구

1) 구의 공간 운동 장치
2) 줄자
3) 흰 종이
4) 먹지
5) 쇠구슬

5. 실험순서

1) 구의 공간 운동 장치를 [그림 1]과 같이 끝점 e가 수평을 유지하도록 실험대에 장치하고 트랙으로부터 지면까지의 거리 를 측정한다.

참고 자료

대학물리 역학편 / 차동우 / 북스힐 / 2007 / Vol. 4 / 1st Edition / p.198~200
맛보기 물리학 / Vern J. Ostdiek, Dounado J. Bord / 물리학교재편찬위원회 / 청문각 / 2004 / Vol. 1 / 4th Edition / p.121~127
대학물리학 / Raymond A. Serway, John W. Jewett / 대학물리학교재편찬위원회 / CENGAGE Learning - 북스힐 / 2009 / Vol. 1 / 7th Edition / p.161~p.163 ; p.167~169