[물리실험] 물리 실험 보고서 역학적에너지의 보존

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소개글

서울대학교 물리실험 3번째

목차

-서울대 물리실험 세번째 실험

1.Introduction
1)Purpose of the experiment
2)Theory
3)Method of the experiment

2. Data & Analysis
(1) 다른 높이에서 출발한 고무공과 쇠공
1)고무공
2)쇠공
(2) 고무공과 쇠공이 원궤도를 돌 수 있게하는 최소한의 출발점 높이
1)고무공
2)쇠공

3. Discussion

4. Reference

본문내용

지구 중력 하에서 움직이는 물체의 운동을 다루는 경우에 관계되는 에너지는 중력 퍼텐셜에너지와 운동에너지로서 이 둘의 합을 역학적 에너지라고 부르며, 이 역학적 에너지가 보존되는 계를 보존계(conservative system)라고 부른다. 물체의 운동에 마찰(friction)이 무시되어 있는 경우에는 역학적 에너지는, 쓸림에 의해서 소리나 열 등 다른 에너지의 형태로 바뀔 수가 있기 때문에, 시간이 지남에 따라서 줄어든다. 그러나 에너지가 역학적 에너지 상태로 존재하고 있고, 그 에너지가 다른 형태의 에너지(좁은 의미에서의 비역학적 에너지 : 소리, 열, 빛에너지...)로 바뀌지 않는다면, 운동에너지와 위치에너지의 합은 항상 일정하게 보존된다. 예를 들어서 공을 들어 떨어뜨리면, 운동에너지는 증가하고 위치에너지는 감소하여 결국 총 역학적 에너지는 일정하게 유지된다. 이러한 관점에서 그리스 신화 중 시지프스의 일화를 보면, 시지프스의 노동은 바위를 굴려 올리고(위치에너지를 증가시키고), 바위는 다시 굴러 떨어지는(운동에너지가 증가하고, 위치에너지가 다시 감소)하는 과정으로 해석할 수 있다. 즉, 시지프스가 애써 일을 하여서 증가시킨 위치에너지는, 바위가 굴러 떨어짐으로써 운동에너지로 바뀌어 버리고, 다시 이 에너지는 재사용이 불가능한(엔트로피가 증가하여서), 비역학적 에너지로 바뀌어 버리게 되는 것이다.
이 실험에서는 공(쇠 공, 고무공)을 이용하여 역학적 에너지의 보존 여부를 살피고, 쓸림에 의한 효과를 알아본다. 또, 위치에너지와 운동에너지간의 변환과정을 조사하여 에너지 보존의 법칙을 확인하여 본다.
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