실험 6 구슬 롤러코스터 결과 레포트 (전남대 일반물리실험)

소개

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목차

Ⅰ. 서 론
1. 실험 목적
2. 이론
3. 준비물

Ⅱ. 본 론
1. 내리막과 오르막
2. 360도 회전

Ⅲ. 결 론

본문내용

Ⅰ. 서 론

1. 실험 목적
롤러코스터처럼 수직으로 한바퀴 회전하는 운동에 필요한 조건을 이해한다.

2. 이론
- 롤러코스터에서 놀이기구가 떨어지지 않는다는 것은 놀이기구와 레일 사이에 어떠한 힘이 작용한다는 것을 의미한다. 놀이기구에는 수직력 이외에도 중력과 원심력 등 다양한 힘이 존재한다. 이처럼 롤러코스터는 과학적인 원리를 바탕으로 설계되었다.

- 에너지의 손실이 없다는 가정하에, 물체가 운동할 때 역학적 에너지는 보존된다.

- 즉, K+U=일정=K _{ 0}+U _{ 0}이다.

3. 준비물
포토게이트 및 고정 집게 2개, 스탠드(높이 1m 이상) 1개, 플라스틱 밑판 4개, 금속봉 10개, 레일(2m) 2개, 쇠구슬 2개, 스마트폰, 줄자

<중 략>

(5) 선택문제: 쇠구슬과 레일 사이의 마찰력이 전혀 없다면 역학적 에너지가 완벽하게 보존되어 출발 높이와 마지막 도달 높이가 같아질 것이다. (h1=h2) 하지만, 쇠구슬과 레일 사이의 마찰력이 충분히 큰 경우에도 (톱니바퀴를 상상해보라) 역학적 에너지가 보존된다고 한다. 왜 그럴까?
- 마찰력이 충분히 큰 경우에도 에너지가 다른 형태로 변하기 때문에 에너지의 총량은 일정하므로 역학적 에너지는 보존된다고 생각한다.

(6) 선택문제: 마찰 외에도, 쇠구슬이 굴러가면서 레일을 위아래로 진동시킨다면 이것 역시 에너지 손실의 원인이 된다. 쇠구슬의 운동에너지가 레일의 진동으로 빠져나가지 않도록 하려면 어떻게 하는게 좋겠는가?
- 레일이 진동하지 않도록 레일을 강하게 고정시키며 쇠구슬이 최대한 매끄럽게 굴러갈 수 있도록 하면 레일이 진동하여 잃을 수 있는 에너지를 잃지 않을 수 있다.

참고자료

· 없음