4-역학적에너지보존 _결과

소개

성균관대학교 일반물리학 실험1의 A+ 분반 1등의 자료입니다.

목차

1. 실험 결과
1) 하강 구간 Data (‘부록 – 표 6’에서 발췌)

2. 결과 분석
1) 하강 구간의 설정
2) 하강 구간의 각도
3) 하강 구간에서 공의 운동에너지
4) 하강 구간에서의 위치에너지
5) 하강 구간에서의 역학적 에너지

3. 오차의 원인 분석
1) 완전하지 못한 굴림 운동
2) 공의 관성 모멘트

4. 결론

5. 참고 문헌

6. 부록

본문내용

1) 하강 구간의 설정

우리가 실험한 Data는 ‘부록’에서와 같이 하강 구간과 회전 구간이 있다. 이 실험에서 우리의 목적은 역학적 에너지가 보존 되는지의 여부를 보는 것이다. 때문에 정확한 속도를 구하기 위해서 그래프와 추세선의 식을 활용할 것이다. 회전 구간에서는 엑셀에서 추세선의 식을 나타내어 줄 수 없다. 때문에 필자는 하강 구간의 Data를 발췌하여 분석할 것이다.


2) 하강 구간의 각도

‘그림 1’을 보면 그래프의 기울기(0.69)의 값이 이므로, 하강 구간의 각도()의 값은 다음과 같다.

<중 략>

위치 에너지는 ‘실험 결과 – 표 1’을 통해 시간 별 높이를 알 수 있기 때문에 다음 과정(식 3)을 통해 쉽게 구할 수 있다. 그런데, ‘표 1’에서의 Data는 기준 점이 0으로 지정되어 있는 것이 아니기 때문에 상대적 높이를 새로 나타내야 한다. 계산을 쉽게 하기 위해 0.5초에서의 높이를 0으로 평행이동 할 것이다. 평행이동한 표를 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<중 략>

- 실험에 사용된 공의 모형이 완전한 구의 모형이 아니었다. 둥근 면에 어느 부분만 납작하게 되어 있었다. 때문에 굴러 내려갈 때 퉁퉁 소리를 내면서 완전한 굴림 운동을 하지 않는 것을 볼 수 있었다.
- 완전한 굴림 운동이 되었다면, 마찰력은 정지 마찰력만이 작용했을 것이고 마찰력(비보존력)에 의한 일은 생기지 않을 것이다.

참고자료

· 유인태 외 21인, “일반물리학 실험”, (주) 도서출판 북스힐, 2010, p.49~58
· A.Serway ․ W.Jewett, "대학물리학I", (주) 도서출판 북스힐, 2005, p.156~158, p.226~229