물실 역학적에너지 보존[예비 레포트]

소개글

물실 역학적에너지 보존[예비 레포트]입니다.
다들 좋은 점수 받으세요^^

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
(1)역학적 에너지 보존 법칙
(2) 단진자 운동 이란?
(3) 포물선 운동
3. 실험 순서 및 방법

실험 기구 및 장치
실험 방법
주의사항
☆참고. 역학적 에너지(백과사전)
역학적 에너지의 전환

역학적 에너지 보존법칙

본문내용

1. 실험 목적
보존력장인 중력장 내에서 단진자의 운동을 이용하여 위치 에너지와 운동 에너지를 측정함으로써 역학적 에너지가 보존됨을 알아본다.


2. 실험 이론
(1)역학적 에너지 보존 법칙
운동체의 위치에너지와 운동에너지는 서로 전환할 수 있다 (단, 외부 힘이 작용하지 않는 한에 한해서 서로 전환하여 그 합은 항상 일정하게 유지된다.) 진자의 운동을 예로 들어보자. 추의 운동에너지는 가장 낮은 위치에서 최대가 되고 가장 높은 위치에서 최소가 되어 양쪽 에너지의 합은 일정하게 유지된 채 운동을 계속한다.(외부 저항을 무시한다.)
뉴턴의 운동 법칙에 의해 F=ma의 식이 성립하며 이때 한 일(W)은 물체의 운동 에너지의 변화와 같으며, 이를 일-에너지 정리라 한다.
W=∫F(x)dx=½mv²-½mv0²=K-K0
(v:나중 속도, v0:초기 속도, K:나중 운동 에너지, K0:초기 운동 에너지)
힘이 그 물체에 한 일이 운동 경로에 상관없이 초기 위치와 나중 위치에 의해 결정되는 경우, 이 힘을 보존력이라고 하며, 보존력에 의한 위치 에너지는 다음과 같다.
U(x)-U(x0)=-∫F(x)dx
(U(x):나중 위치 에너지, U(x0):초기 위치 에너지, x0:초기 위치, x:나중 위치)
위 두식을 이용하여 K-K0+(U-U0)=0의 식을 얻을 수 있다.
∴Etotal=K0+U0=K+U
즉 x0점에서나 x점에서 총 역학적 에너지 Etotal값이 동일함을 알 수 있으며 이것을 역학적 에너지의 보존 법칙이라고 한다.
역학적 에너지 보존법칙
E = Ek + Ep = 일정

(2) 단진자 운동 이란?
진자의 주기운동을 말한다.
진자가 실에 매달려서 아무런 운동을 하지 않고 정지해 있을 때가 평형상태이다.
이때 진자를 흔들어 주게 되면 평형상태가 깨지고 중력과 장력의 작용에 의해서 진자는 움직이게 된다.

참고 자료

없음