물리실험 일과 에너지 [일정한 힘]

소개

"일과 에너지 [일정한 힘]"에 대한 내용입니다.

목차

[실험 목표]
[배경 지식]
[실험 준비물 및 설치]
[실험 과정]
[실험관련 이론 복습 및 정리]
[실험결과]
[실험고찰]

본문내용

[실험 목표]
물체에 작용하는 힘에 의해 물체의 운동에너지가 변화할 때에 물체에 해 준 일은 어떻게 될까? 물체에 작용하는 힘이 존재하는 경우, 물체의 운동에너지 변화와 그 힘이 한 일 사이의 관계를 조사해보자. 일과 운동에너지의 관계를 실험적으로 알아보자.
[배경 지식]
물체에 일정한 힘이 작용하여 발생하는 일(W)은 그 힘의 크기와 방향에 영향을 받는다. 뿐만 아니라, 물체의 변위(d)에도 영향을 받는다. 힘과 물체의 변위가 평행하다면 물체에 작용한 힘에 의해 물체에 해 준 일은 간단하게 표현된다.
  (1)
힘의 크기가 변할 때, 일을 나타내는 수학적 표현은 위의 식보다 조금 복잡하지만 힘과 위치그래프의 밑면적을 계산함으로써 간단히 표현될 수 있다. 이로부터 우리는 카트에 작용하는 일정한 힘 또는 변하는 힘과 카트에 해 준 일 사이 관계를 그래프로 확인할 수 있다. 물체의 운동에너지 는 다음과 같이 표현된다.   



(2)
여기서 은 물체의 질량이고, 는 물체의 속력이다. 일과 운동에너지는 서로 다른 양이지만, 그들은 역학적으로 서로 밀접하게 연관되어 있다. 다음 과정을 이용하여 데이터를 수집하고, 카트의 운동에너지 변화와 카트에 작용하는 일정한 힘
또는 변하는 힘에 따라 카트에 해 준 일 사이의 관계를 분석하라.
[실험 준비물 및 설치]
Ÿ Smart cart with hook accessory
Ÿ Dynamics Track with feet Ÿ Cart Masses, 250-g (2)
Ÿ Balance, 0.1-g resolution, 2,000-g capacity
Ÿ Super Pulley with Clamp
Ÿ Thread
Ÿ Hanging mass, 100~200-g

참고자료

· 없음