역학적 에너지 보존

소개글

"역학적 에너지 보존"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론

4. 관찰 및 결과

5. 분석 및 토의
1] <표 2>에서 속도의 차이가 발생하는 요인을 분석해 보자.
2] <표 3>에서 에너지의 차이가 발생하는 요인을 분석해 보자.
3] [생각해보기] 스윙하고 있는 추가 최고점에서 가지고 있는 위치에너지는 어떻게 되는가? 다른 형태의 에너지로 변환되는가? 이 과정에서 에너지는 보존되는가?

6. 결론

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
역학적 에너지 보존

2. 실험목적
실에 매달린 추의 위치에너지와 운동에너지의 변화를 측정하여 추가 가지는 역학적 에너지가 보존됨을 확인한다.

3. 실험이론
(1) 역학적 에너지
역학적 에너지 또는 기계적 에너지란 물체의 운동 상태에 따라서 결정되는 퍼텐셜 에너지와 운동 에너지의 합을 말한다. 보존력이 일정하게 작용한다면 이 합은 항상 같은 값으로 일정하게 정해진다. 역학적 에너지의 값은 물체가 운동을 시작한 지점의 높이를 기준으로 한 위치에너지의 값과 동일하다. 단, 이때 물체의 속도는 0이라고 가정해야 한다.

예를 들어 처음 운동한 높이가 1 m일 때 위치에너지가 10 J이였다면 이 때의 운동에너지는 0이다. 이 물체가 낙하할 때에는 위치 에너지는 점점 감소하는데 정확하게 감소한 만큼 운동 에너지가 증가하게 된다. 따라서 물체가 낙하할 때에는 항상 위치 에너지는 감소하고 운동 에너지는 증가한다. 그리하여 물체가 낙하할 때 어떠한 지점에서든 그 물체의 위치 에너지와 운동 에너지의 합, 즉 역학적 에너지는 항상 같다. 지면에 닿는 순간 작용-반작용에 의해 다시 공중으로 뜨게 될 수도 있다. 이 때에는 반대로 위치에너지가 증가하고 운동에너지가 감소하게 되지만 역학적 에너지 보존의 법칙에 의하여 역학적 에너지의 값은 일정하다. 또한 지면에 닿는 순간 마찰력에 대한 일로 전환 될 수 있다. 공기에 대한 저항과 주변 환경에 따라 역학적 에너지 총 수치는 변화한다.

참고 자료

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김창배 외 8명, (2020), 대학물리학실험, 북스힐