역학적 에너지 보존 실험

저작시기 2013.03 |등록일 2014.09.29 한글파일한컴오피스 (hwp) | 6페이지 | 가격 700원
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목차

1. 실험목적
2. 관련이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 분석 및 토의
6. 참고문헌

본문내용

1.실험목적
물체가 경사진 면을 미끄러질 때 일어나는 에너지 변환을 체험하면서 그때의 위치에너지의 손실과 운동에너지의 이익이 서로 같아짐을 확인하여 역학적 에너지 보존 법칙이 성립함을 알아본다.

2.관련이론
일반적으로 운동하는 물체의 위치에너지와 운동에너지는 외력이 작용하지 않는 상황 하에서는 서로 전환하여 그 합은 항상 일정하게 유지된다. 공기저항을 고려하지 않은 전자의 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 것이며 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 우너리는 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 보존 법칙의 성립을 확인한다.

참고 자료

일반물리학(신규승, 이민철, 이석준, 이종수, 이호선, 임대영, 임헌화, 정해양, 최석호, 최정우 공저, 형설출판사)
일반물리학 실험(신규승, 이민철, 이석준, 이종수, 이호선, 임대영, 임헌화, 정해양, 최석호, 최정우 공저, 형설출판사)
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