[자연과학] 일반물리학 실험 - 역학적 에너지 보존 실험

역학적 에너지 보존 실험 1. 실험 목적: 추가 가지는 역학적 에너지가 보존됨을 확인하기 위해 실에 매달려 움직이는 추의 위치에너지와 운동에너지의 변화를 측정한다. 2. 관련 이론: 1) 역학적 에너지 물체의 속력에 따라 결정되는 운동에너지와 물체의 위치에 따라 결정되는 위치에너지의 합으로 이루어진다. 외부의 물리적 작용이 없을 때 운동에너지와 위치에너지의 합은 일정하게 유지된다. 그리고 위치에너지가 운동에너지로, 또는 그 반대로 전환되기도 한다. 예를 들어, 중력에 의해 위치에너지가 결정되는 계의 역학적 에너지는 (m: 질량, v: 속력, g: 중력가속도, h: 높이) 와 같은 식으로 주어진다. 2) 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, 운동에너지는T라고 하고, 최고 높이에서 위치에너지는 V, 운동에너지는 0이라고 하자. 이때 역학적 에너지 보존에 의해 T와 V는 같다. 즉, 지면에서 운동에너지의 형태이던 역학적 에…
물체의 속력에 따라 결정되는 운동에너지와 물체의 위치에 따라 결정되는 위치에너지의 합으로 이루어진다. 외부의 물리적 작용이 없을 때 운동에너지와 위치에너지의 합은 일정하게 유지된다. 그리고 위치에너지가 운동에너지로, 또는 그 반대로 전환되기도 한다. 예를 들어, 중력에 의해 위치에너지가 결정되는 계의 역학적 에너지는 (m: 질량, v: 속력, g: 중력가속도, h: 높이) … 3. 실험 장치 및 기구 -추와 실, 면도날, 스탠드, 자, 수직기, 백지와 먹지 4. 실험 방법 실에 매달기 전에 추의 질량을 측정한다. 수직기를 늘어뜨리고, 추의 아래 끝에서부터 바닥까지의 높이 h를 측정하고 기록한다. 5. 실험 결과 h