역학적 에너지 보존실험 예비보고서 제출
- 최초 등록일
- 2021.07.27
- 최종 저작일
- 2021.03
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목차
1. 실험 목적
2. 실험 기본 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
본문내용
1. 실험 목적
단진자를 이용하여 중력장 속에서의 위치에너지와 운동에너지의 변화 및 역학적 에너지의 보존을 측정한다.
2. 실험 기본 원리
물체가 힘을 받으며 그 힘에 비례하는 가속도로 운동하게 되는데, 이 때 이 힘이 한 일은 물체의 운동에너지의 변화와 같다. 이것을 일-에너지 정리라 하고, 이 때 다음과 같은 식이 성립한다.
<중 략>
역학적 에너지 보존 추가 설명
일반적으로 운동체의 위치에너지와 운동에너지는 서로 전환할 수 있으며, 비보존력이 외부 힘으로 작용하지 않는 한 서로 전환하여 그 합은 항상 일정하게 유지된다. 진자의 운동을 예로 들면, 추의 운동에너지는 가장 낮은 위치에서 최대가 되고 가장 높은 위치에서 최소가 되어 양쪽 에너지의 합은 일정하게 유지된 채 운동을 계속한다(이때 공기의 저항은 생각하지 않는다).
이러한 관계를 역학적 에너지보존법칙이라 하며, 이 법칙이 성립하는 역학계를 보존계(保存系)라고 한다. 진자의 운동 외에 용수철의 진동도 그 전형적인 예가 된다. 그러나 이 경우 에너지보존법칙은 역학적 과정에 한해 성립되는 것이며, 여기에 다른 형태의 에너지(열·전기 등)가 관여할 때는 성립하지 않는다.
이러한 점을 극복하고 에너지 변화과정을 모든 에너지로 확장하여 모든 에너지에 대해 보존법칙이 성립한다는 것이 열역학 제1법칙이다. 이 법칙은 물리학 전반에 걸쳐 성립하는 기본법칙으로 인정한다.
참고 자료
일반물리실험- 국민대학교 출판부
[네이버 지식백과] 역학적에너지 [mechanical energy, 力學的─] (두산백과)