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보고서설명
사면과 원주궤도를 따라서 여러 가지 구를 굴리는 실험에서, 구의 위치에너지가 운동에너지와 회전운동 에너지로 전환되는 과정과 포물선운동의 분석을 통하여 역학적 에너지 보존의 개념을 이해한다.
본문일부/목차
(1) 1차 에너지 손실을 측정하기 위하여 구를 임의의 높이(A점 부근)에서 낙하시키면서 레일을 따라 운동할 때 원형 트랙 지점 T에서의 운동을 살핀다.
(2) 원형 트랙을 따라 운동하는 구가 지점 T에서 뚝 떨어지지 않고, T를 겨우 지나 떨어질 때의 출발점 높이를 찾는다.
(3) 원형 트랙의 반경 R을 측정하여 기록한다.
(4) 2차 에너지 손실을 측정하기 위하여, 구의 출발점 A점 부근의, 과정(2)에서 구한 높이()보다 더 높은 지점 를 선택하여 기록하고, 그 지점에서 구를 초기속도 없이 출발시킨 후 원형 트랙을 들뜸 없이 돌아 통과한 뒤에 C점에서 포물선 운동을 하여 낙하한 지점 X를 측정하여 그 지점부근에 종이를 테이프로 고정시킨 후 그 위에 먹지를 올려놓는다.
(5) 구를 지점 A에서 초기속도 없이 출발시킨 후 먹지 아래 종이에 찍힌 각각의 낙하지점의 거리 를 측정하여 기록한다. 이러한 측정을 5회 이상 반복한다. 또한 높이 도 측정하여 기록한다.
(6) 구의 질량과 반경 을 각각 측정하여 기록한다.
(7) 기록된 측정치와 계산된 이론값 등을 이용하여 위치에너지 및 운동에너지 등을 각각 계산하여 손실된 에너지 양을 계산한다.
(8) 책상 위에서 구의 발사 시 구는 수평방향으로만 발사되는 것만 고려한다.

이번 실험은 실험방법이 비교적 간단하였고 실험에 참가한 모든 조원이 실험내용과 실험방법을 정확히 숙지하고 있었던 덕분에 조원이 정원에서 상당히 부족하였는데도 불구하고 제 시간 안에 실험을 끝내기가 수월하였으나, 이상적인 실험 상태인 공기의 저항력과 마찰력을 무시할 수 있는 상태를 만들 수 없었다는 점이 실험상의 오차를 만들어 냈다고 본다.
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#역학적 에너지 보존

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