[일반물리실험] 역학적 에너지 보존 실험

최초 등록일
2002.05.27
최종 저작일
2002.05
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목차

1.실험목적
2.이론
3.실험장치
4.실험방법
5.주의사항

본문내용

1. 목적
경사면과 원주궤도를 따라서 구를 굴리는 과정에서 구의 회전운동 에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 살펴본다.

2. 이론경사면의 높이되는 곳에서 반지름이 이고 질량이 인 구가 정지상태에서 출발하여 미끄러짐 없이 굴러서 내려올 때, 역학적 에너지 보존법칙은
(1)
으로 표시된다. 여기서는 중력가속도이며,는 구가 높이 만큼 내려왔을 때의 구의 질량중심이 움직이는 (선)속도이며,는 구의 질량중심을 지나는 축에 대한 관성 모우먼트(moment of inertia)이며,는 구가 높이 만큼 내려왔을 때의 질량중심을 지나는 회전축에 대한 각속도이다. 구의 운동은 중심의 운동만으로는 충분히 설명되지 못한다. 이는 중심의 위치가 변하지 않더라도 구가 얼마든지 회전 운동을 할 수 있기 때문이다. 일반적으로 구와 같은 강체의 운동 에너지는 질량중심의 병진 운동에너지와 질량중심을 지나는 축에 대한 회전 운동에너지의 합으로 주어진다. 식 (1)의 우변이 바로 이를 나타내고 있다.

참고 자료

없음

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