중력에너지와 회전운동에너지 결과보고서

소개

20/20 받은거에여

목차

[1]측정값
[2]결과
[3]토의

본문내용

1. 질문에 대한 검토

1.원반의 회전 운동에너지와 (추+추걸이)의 병진운동의 비는 각각 어떻게 되는가? 이들 사이의 관계를 수식으로 표현하는 것이 가능한가?
-일단, 원반의 회전 운동에너지를 보면 0.07862 , 0.116238, 0.157608 [J] 로 각속도가 증가하면서 회전운동에너지도 꾸준히 증가 한다는 것을 알 수 있다. 이 회전의 원천이 중력가속도에 이끌려 떨어지는 추의 위치 에너지라는 것을 보면 쉽게 알 수가 있다. 왜냐하면 추가 가진 위치에너지는 질량에 비례하기 때문에 질량이 큰 추가 떨어질수록 그 때의 위치에너지가 크고 또한 그 에너지가 운동에너지로 변하고 그 변화량이 원반의 회전 운동에너지에 그대로 전달되기 때문에 회전운동에너지 또한 추의 질량에 따라 증가하게 되는 것이다. 또한 병진 에너지를 보면 0.003136, 0.00694, 0.012989 [J] 병진에너지 역시 증가하게 되는 것을 볼 수가 있다. 이 병진에너지의 원천 역시 추의 위치에너지 이므로 추의 질량이 증가할수록 병진에너지 또한 증가하게 된다. 그러나 원반의 지름이나 작용하게 되는 반지름이 다르게 되면 그 때의 원반운동에너지 또한 달라지게 된다. 마찬가지로 떨어지는 추의 질량이 달러지면 병진 운동에너지 또한 바뀌게 된다.

☞원반의 회전 운동에너지:
:도르래의 질량, :도르레의 반지름
(추+추걸이)의 병진 운동에너지:



2.선택한 시점에서의 총 운동에너지와 출발점에서의 퍼텐셜에너지의 차이가 의미하는 바는 무엇인가?
-이상적으로 퍼텐셜 에너지가 운동에너지(원반의 회전과 병진운동의 합)으로 100% 전달 되었다면 그 차이가 0이 되었을 것이다. 그러나 실험은 이상적이지가 않았기 때문에 그 차이가 0이 나오지 않았다. 결과값을 보면 선택된 시점에서의 운동에너지가 초기의 퍼텐셜에너지보다 항상 약간 크게 나옴을 볼 수가 있다. 원반의 운동에너지와 병진운동에너지가 진짜로 크게 나와서 그렇게 될 수도있으나, 마찰과 공기 저항 등으로 운동에너지가 작아지면 작아졌지 커질 수가 없으므로 이는 초기의 퍼텐셜 에너지가 작아졌다고 봐야 한다. 그 이유로는 초기의 퍼텐셜 에너지가 mgh 이므로 일단 일정한 m을 제외하면, 중력 가속도가 작아졌다고 봐야한다.

참고자료

· 없음