역학적 에너지 보존 법칙

목차

1. 역학적 에너지 보존
2. 실험목적
3. 실험원리
4. 실험기구
5. 실험방법
6. 실험결과
7. 분석 및 고찰

본문내용

역학적에너지란,
운동하는 물체의 운동에너지 + 위치에너지 로 표현할 수 있다.
공기저항과 마찰력이 작용하지 않는다고 가정한 운동하는 물체의 역학적 에너지는 항상 보존된다.
임의의 높이 h에서 물체는 속도(v=0)으로 운동에너지는 0의 값을 가집니다. 대신에 임의의 높이 h의 위치가 mgh의 위치에너지값을 가진다.
예시) 낙하는 물체를 구간별로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

일정한높이 h에 정지해 있는 물체의 경우, 위치에너지는 가지고 있지만 속도가 0 이므로 운동에너지는 존재하지 않는다. 하지만 물체가 중력에 의해 자유낙하 할때, 일정한 가속도 g(중력가속도)에 의해 속도가 증가하게 되고 따라서 운동에너지가 증가하게 된다. 반면에 높이가 줄어들게 되므로 위치에너지는 감소하는 효과가 발생한다. 여기서 핵심은 운동에너지로 전환된다는 점에 있다. 지면에 도달하기 직전에 h값이 거의 0이 되고 위치에너지(Ep)는 0에 근사하게 되는 반면, 속도(v)는 최대가 되므로 운동에너지(Ek)는 최대가 된다.
중력이외의 다른 외력이 작용하지 않는다는 가정에서의 역학적에너지 E = Ep + Ek 로 항상 일정하다.

참고자료

· 없음