대학 물리학 실험 - 역학적 에너지 보존 실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 관찰 및 결과
5. 분석 및 토의
6. 결론
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
실에 매달린 추의 위치에너지와 운동에너지 변화를 측정하여 추가 가지는 역학적에너지가 보존 됨을 확인한다.

2. 실험 이론

1. 역학적 에너지

물체의 운동 상태에 따라 결정되는 운동에너지, 물체의 위치에 따라 정해지는 위치에 너지의 합으로서 기계적 에너지라고도 한다.

• 운동 에너지 (kinetic energy, K)
물체가 운동할 때 지니는 에너지를 말한다. 운동에너지는 스칼라양이며 일과 단위가 같다.

< 중 략 >

•위치 에너지(potential energy)
힘(중력, 탄성력, 전기력)이 작용하는 공간에서 원점(기준점)에 대한 물체의 상대적인 위치에 의해 생기는 에너지를 말한다. 퍼텐셜 에너지라고도 하며 중력 퍼텐셜 에너지, 탄성력 퍼텐셜 에너지, 전기력 퍼텐셜 에너지 등이 있다.
① 중력 퍼텐셜 에너지(Gravitational Potential Energy) :
중력이 작용하는 공간에서 높은 곳에 있는 물체가 가진 퍼텐셜 에너지. 중력 퍼텐셜 에너지의 단위는 일의 단위와 같은 J(줄)이다.

< 중 략 >

2. 역학적 에너지의 보존

• 역학적 에너지의 전환
야구공을 지면에서 수직 위로 던져보자. 처음에는 위치가 가장 낮고 속력이 가장 빠 르므로 위치에너지는 최소, 운동에너지는 최대이다. 높이가 높아지면 속력이 감소하므 로 위치에너지는 증가하고 운동에너지는 감소한다. 최고 높이에서는 속력이 0이므로 위치에너지는 최대, 운동에너지는 0으로 최소가 된다. 반대로 내려올 때는 위치에너지 가 감소하고 운동에너지는 증가한다. 이렇게 위치에너지가 증가하면 운동에너지가 감 소하고, 운동에너지가 증가하면 위치에너지가 감소하는 것을 역학적에너지의 전환이라 고 한다.

• 역학적 에너지 보존법칙
역학적 에너지가 서로 전환될 때, 마찰이나 공기의 저항 등으로 손실되는 에너지가 없다면 감소하는 양과 증가하는 양은 항상 같다.

참고 자료

https://blog.naver.com/toshizo/221216979243
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1126323&cid=40942&categoryId=32230
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3478652&cid=58439&categoryId=58439 https://cafe.naver.com/pnmath/1810108
누드교과서 물리1// 이투스 과학팀. (2017). (개정판). 이투스북.
최신대학물리학// Raymond A. Serway 외 1명. (2009). 대학물리학교재편찬위원회 역(7판). 북스힐