강체의공간운동(A++판매도1위,인기도1위!!)

목차

1) 실험목적
2) 실험기구
3) 이론
4) 실험과정
5) 실험결과
6) 검토과정

본문내용

1) 실험목적
- 사면과 원주 궤도를 따라 금속 구를 굴리는 과정에서 구의 회전 운동 에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 살펴본다.
2) 실험기구
- 강체의 공간운동장치(SG-5150), 강체(금속 구), 줄자, 먹지, 흰 종이, 각도기.
3) 이론
- 경사면의 높이가 h되는 곳에서 반지름이 r이고 질량이 m인 구가 정지 상태에서 출발하여 굴러내려오면 역학적 에너지 보존 법칙은 … (1) 이다. 여기서 v와는 각각 경사면 바닥에서 구의 선속도와 각속도이다. 이 구의 관성모멘트 이며, v=r이므로 경사면 바닥에서 속력은 … (2) 이다.
<1> 원형트랙 꼭지점 T에서 역학적 에너지
원형트랙 꼭지점 T에서의 총 역학적 에너지의 일반적 표현은 … (3) 이다. 여기서 는 T에서 구의 선 속력이고 는 각속도로서 이며, R은 원형트랙의 반경이다. 구가 점 T에 겨우 도달하는 경우 구심력은 중력과 같으므로 … (4) 이다. 식 (4)와의 관계를 식 (3)에 대입하면 … (5) 이다. 출발점과 점 T에서 역학적 에너지 보존법칙은 , … (6) 로 표시한다.
<2> 점 B에서 속력
출발점과 점 B에서 역학적 에너지 보존법칙은 … (7) 이다. 여기서 는 점 B에서 구의 선 속력이고 는 각 속력이다. 식 (7)에서 … (8) 이며, 꼭지점 T를 통과하는 경우에는 식 (6)이 성립하여야 하므로 … (9) 이 된다.
<3> 점 B의 속력 와 점 C의 속력 의 관계
점 B와 점 C에서 역학적 에너지 보존법칙은 … (10) 이다. 여기서 는 점 C에서 구의 각속력이며, H는 기준점에서 트랙의 끝점인 점 C까지의 높이이다. 식 (10)을 정리하면 … (11) 이다.
<4> 포물운동
트랙의 끝점 C를 떠난 구는 포물운동을 하여 지면에 떨어진다. 점 C의 수직선이 지면과 만나는 점을 좌표축의 원점으로 하고 지면과 평행한 방향을 x축, 수직방향을 y축으로 하면 구의 궤도는 다음 식으로 표현한다. 즉, … (12) 이다. 여기서 y는 구의 초기 위치의 y좌

참고자료

· 없음