실험 결과보고서-역학적 에너지 보존

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2021.01.19
최종 저작일
2020.12
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소개글

물리과목에서 만점받은 보고서입니다.
잘 참고하셔서 도움이 되었으면 좋게습니다.

목차

1.실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론
(1) 역학적 에너지
(2) 역학적 에너지 보존 법칙
(3) 진자운동의 역학적 에너지 보존

4. 관찰 및 결과

5. 분석 및 토의
1) <표 2> 최저점에서 추의 속도 구하기
2) <표3> 최고점에서 에너지와 식 (2)를 사용하여 계산한 최저점에서 추의 에너지 값 구하기
3) [질문 1] <표 2>에서 속도의 차이가 발생하는 요인을 분석해 보자.
4) [질문 2] <표 3>에서 에너지의 차이가 발생하는 요인을 분석해 보자.
5) [생각해보기] 스윙하고 있는 추가 최고점에서 가지고 있는 위치에너지는 어떻게 되는가? 다른 형태의 에너지로 변환되는가? 이 과정에서 에너지는 보존되는가?

6. 결론

본문내용

1. 실험제목
역학적 에너지 보존

2. 실험목적
역학적 에너지 보존법칙으로 처음상태로부터 나중상태까지 어떻게 변하는지 예측이 가능하다.
실에 매달린 추의 위치에너지와 운동에너지의 변화를 측정해보고 추가 가지는 역학적 에너지가 처음상태부터 나중상태까지 보존되는지 알아본다.

3. 실험이론

(1)역학적 에너지
역학적 에너지란 물체의 운동 상태에 따라서 결정되는 퍼텐셜 에너지와 운동 에너지의 합을 말한다. 또 한 이 합은 항상 같은 값으로 일정하게 정해진다. 역학적 에너지의 값은 물체가 운동을 시작한 지점의 높이를 기준으로 한 위치에너지의 값과 동일하다. 단, 이때 물체의 속도는 0이라고 가정해야 한다.

(2)역학적 에너지 보존 법칙
보존력만이 일정하게 작용하는 한, 역학적 에너지란 위치 에너지와 운동 에너지의 합으로 구성되므로 이 값이 항상 일정하게 정해진다.

예를 들어 처음 운동한 높이가 1 m일 때 위치에너지가 10 J이였다면 이 때의 운동에너지는 0이다. 이 물체가 낙하할 때에는 위치 에너지는 점점 감소하는데 정확하게 감소한 만큼 운동 에너지가 증가하게 된다. 따라서 물체가 낙하할 때에는 항상 위치 에너지는 감소하고 운동 에너지는 증가한다. 그래서 물 체가 낙하할 때 어떠한 지점에서든 그 물체의 위치 에너지와 운동 에너지의 합, 즉 역학적 에너지는 항상 같다.

지면에 닿는 순간 작용-반작용에 의해 다시 공중으로 뜨게 될 수도 있다. 이 때에는 반대로 위치에너지 가 증가하고 운동에너지가 감소하게 되지만 역학적 에너지 보존의 법칙에 의하여 역학적 에너지의 값은 일정하다. 또한 지면에 닿는 순간 마찰력에 대한 일로 전환 될 수 있다. 공기에 대한 저항과 주변 환경 에 따라 역학적 에너지 총 수치는 변화한다.

참고 자료

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%AD%ED%95%99%EC%A0%81_%EC%97%90%EB%84%88%EC%A7%80
http://myclass.ssu.ac.kr/mod/xncommons/viewer.php?i=127121
http://myclass.ssu.ac.kr/mod/xncommons/viewer.php?i=127120
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2117641&cid=47338&categoryId=47338

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