물리학 및 실험 I - 역학적 에너지 보존 결과 보고서

소개

물리학 및 실험 I 역학적 에너지 보존 결과 보고서 입니다.
물론 A+ 맞은 보고서 이고요^^

실험목적
이론
실험방법
실험결과
분석 및 토의

목차

(1) 실험 목적
(2) 관련이론
(3) 실험 방법
(4) 실험결과
(5) 분석 및 토의
(6) 참고문헌

본문내용

(1) 실험 목적
물체가 경사진 면을 미끄러질 때 일어나는 에너지 변환을 통하여, 운동 중에 최소한의 마찰과 운동을 방해할 물체가 없기 때문에 물체가 트랙을 미끄러질 때 위치에너지의 손실은 운동에너지의 이익과 거의 같게 된다는 점을 이용하여, 그 구간의 높이를 이론적으로 구하여 역학적 에너지 보존법칙의 성립을 확인하여 본다.

(2) 관련이론



   위치에너지가 줄어들면 운동 에너지가 늘어나고(떨어지면 속도가 증가)
반대로 위치에너지가 늘어나면 운동 에너지가 준다(공이 위로 올라갈수록 중력의 영향을 받아 속도가 줄어든다. 속도는 vector)


일반적으로 운동하는 물체의 퍼텐셜에너지와 운동에너지는 외력이 작용하지 않는 상황하에서는 서로 전환하여 그 합은 항상 일정하게 유지된다. 공기저항을 고려하지 않은 진자의 운동을 예로 들면 추의 운동에너지는 가장 낮은 위치에서 최대가 되고 높은 위치에서는 그 반대가 되어 양쪽 에너지의 합이 일정하게 유지된 채 운동이 계속된다. 이러한 관계를 역학적 에너지 보존의 원리라 하며 이 원리가 성립하는 역학계를 보존계라 한다. 진자의 운동 외에 용수철의 진동도 그 전형적인 예이다. 그러나 이 단계에서의 에너지 보존의 원리는 역학적인 과정에 한해 성립되는 것이 아니며 운동과 더불어 다른 형태의 에너지들이 관여할 때는 성립하지 않는다. 이 난점을 극복하고 에너지 변환과정을 모든 에너지에 확장하여 보존의 원리가 모든 에너지에 대해서 성립한다고 하는 것이 열역학의 제1법칙이다. 현재 이 법칙은 물리학 전반에 걸쳐 성립하는 기본법칙으로 인정되고 있다.
이렇게 에너지 보존법칙이 물리학 법칙 중에서 가장 강력한 법칙 중의 하나이지만 증명하기 쉬운 원리는 아니다. 이 실험에서는 물체가 경사진 면을 미끄러질 때 일어나는 에너지 변환을 보는 것이다. 운동 중에 최소한의 마찰과 운동을 방해할 물체가 없기 때문에 물체가 트랙을 미끄러질 때 위치에너지의 손실은 운동에너지의 이익과 거의 같게 되며 이러한 점을 이용하여 블록의 높이를 이론적으로 구해 봄으로써 역학적 에너지 보존법칙의 성립을 확인한다.

참고자료

· 일반 물리학, 두산 백과사전