과학 과제물 -운동에너지

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운동에너지 탐구

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보충활동
P.64 작은 힘으로 일하기
<실험> 도구를 사용하여 하는 일
준비하기 ▶ 추, 용수철저울, 자, 도르래, 지레, 빗면
실험하기 ▶
① 고정 도르래, 움직도르래, 지레, 빗면을 사용하여 추를 0.2m 들어올린다.
② 각각의 경우 작용한 힘을 용수철저울로 측정하고, 용수철저울이 이동한 거리를 자로 측정한다.
도구
고정도르래
움직도르래
지레
빗면
힘(N)
60N
30N
40N
20N
이동 거리 (m)
0.2
0.2
0.2
0.2
일(J)
12J
6J
8J
4J
기록하기 ▶ 실험결과를 다음 표에 기록하고, 각각의 경우 힘이 한 일을 구한다.

해석하기 ▶
⑴ 가장 작은 힘으로 추를 들어 올린 도구는 어느 것인가?
빗면이다. 빗면은 20N의 힘으로 0.2m를 들어 올렸으나 일의 양은 4J이다.
⑵ 각각의 경우 한 일의 양을 비교하고, 이것으로 일의 원리를 설명해보자.
일의 양은 고정도르래가 12J로 가장 많고 지레, 움직도르래, 빗면의 순이다. 이동 거리는 모두 같으나 힘의 양은 고정도르래가 가장 많고 빗면이 가장 덜 들기 때문이다. 결국 일을 구하는 공식은 W=FS 이기 때문에 일의 양은 고정도르래가 가장 많다.

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