해피레포트 - 일반물리학 실험 - 역학적 에너지 보존 실험

카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :일반물리학 실험 - 역학적 에너지 보.hwp 문서분량 : 3 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 15.03.18 / 15.03.18 구매평가 : 다운로드수 : 0 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
실험 목적: 추가 가지는 역학적 에너지가 보존됨을 확인하기 위해 실에 매달려 움직이는 추의 위치에너지와 운동에너지의 변화를 측정한다. 2. 관련 이론: 1) 역학적 에너지?

본문일부/목차
역학적 에너지 보존법칙? 역학적 에너지가 서로 전환될 때, 마찰이나 공기의 저항 등으로 손실되는 에너지가 없다면 감소하는 양과 증가하는 양은 항상 같다. 따라서 물체가 가지는 위치에너지와 운동에너지의 합인 역학적 에너지는 일정하게 유지되는데, 이를 역학적 에너지 보존법칙이라 한다. 위의 야구공의 예를 들어 보자. 지면에서 위치에너지는 0, 운동에너지는 T라고 하고, 최고 높이에서 위치에너지는 V, 운동에너지는 0이라고 하자. 이때 역학적 에너지 보존에 의해 T와 V는 같다. 즉, 지면에서 운동에너지의 형태이던 역학적 에너지가 높이가 높아지면서 점점 위치에너지로 형태를 바꾸어 최고 높이에서는 모두 위치에너지가 된 것이다. 만약 마찰력이 작용한다면 역학적 에너지의 일부가 열에너지, 소리에너지, 빛에너지 등으로 바뀌어 역학적 에너지가 보존되지 않는다. 손뼉을 칠 때, 움직이던 손이 멈추기 때문에 손의 운동에너지는 사라진다. 그리고 위치에너지가 증가하지도 않는다. 이때 운동에너지는 소리에너지와 열에너지로 전환되어 손뼉소리와 열을 낸다. 이렇게 역학적 에너지가 보존되지 않을 때에도 에너지의 총량은 일정하게 유지된다. 이를 에너지 보존법칙이라 한다.3) 진자 운동? 진자가 최고점(높이h2)에서 속도(v=0)가 0이 되고, 최저점(높이h1)에서 속도(v=max)가 최대가 된다. 여기서 높이와 속도와의 관계상에서 역학적 에너지 보존을 설명할 수 있다. 진자가 최저점에서 최고점을 향해서 상승 시 진자의 운동에너지는 줄어들고 그만큼 위치에너지로 전환된다. 또한 진자가 최고점에서 최저점으로 하강 시 진자의 위치에너지는 최대에서 0으로 줄어들면서 최저점에서 최대의 운동에너지를 가진다. 만약, 공기저항 등 다른 외력이 없을 경우에 진자는 이 위치에너지와 운동에너지 전환을 수없이 반복하며 왕복을 하게 된다. 이런 왕복운동이 바로 역학적 에너지가 보존된다는 것을 의미한다. 실험 방법 궤도의 최저점보다 약간 높은 곳에 놓아둔 면도날에 의해 실이 끊어지도록 한다. 실이 끊어진 후 추의 낙하거리와 수평이동거리를 측정하여 식을 사용하여 최저점에서 추의 속력을 추정하고 이를 에너지보존법칙을 가정하여 식 에서 구한 속력과 비교한다. ➀실에 매달기 전에 추의 질량을 측정한다. 수직기를 늘어뜨리고, 추의 아래 끝에서부터 바닥까지의 높이 h를 측정하고 기록한다. ➁실이 팽팽해지도록 잡고 적당한 높이 h만큼 위로 올린 다음, h를 측정하고 기록하고 나서 추를 놓는다. ➂실을 면도날이 끊으면 추는 포물선 운동을 하며 먹지 위에 떨어진다. 수직기를 이용해 연직기준점을 정하고 이 점과 백지 위에 찍힌 위치 사이의 거리D를 축정하고 기록한다. 5회 반복한다.

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