A+, 100점) 22학년도 일반물리학실험1 <도르래-역학적 에너지 보존> 실험 리포트

소개글

한양대학교 에리카 22학년도 1학기 일반물리학실험 1 실험 리포트입니다.
취득점수 및 최종 점수 모두 100점으로 A+ 받은 리포트이며,
새로 바뀐 장비들(PASCO 850 Universal Interface, Tracker)로 실험한 리포트입니다.
Discussion(토의)에 심혈을 기울여 작성하였습니다.
실험 결과 분석(계산 과정 등등)은 유효숫자까지 고려하여 상세하게 작성하였기 때문에
실험 결과값을 계산하는데 도움이 많이 될 것입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 원리
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 실험 결과 분석
8. Discussion(토의)
9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목
도르래 – 역학적 에너지 보존

2. 실험 목적
1) 마찰을 이용하는 경우와 도르래를 이용하는 경우의 역학적 에너지 효율을 비교해본다.
2) 기계적 이득을 얻을 수 있는 복합도르래를 구성해본다.
3) 역학적 에너지 보존을 실험을 통해 검증한다.

3. 이론 및 원리
1) 일
일이란 어떤 물체에 힘이 작용하여 그 물체가 이동하였을 경우 우리는 일을 했다고 한다. 일의 양은 물체에 같은 힘을 작용하였을 때 물체의 거리에 비례하고, 물체가 같은 거리를 이동했을 때 물체에 작용한 힘에 비례한다. 물체에 가한 힘을 F, 물체가 이동한 거리를 d 라고 하고 이때 한 일의 양을 W라고 하면, 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

< 중 략 >

4. 실험 준비물
여러 가지 도르래(단순 도르래, 삼중 직렬 도르래, 4중 도르래), 추 세트, 용수철저울, 축바퀴 모듈, 금속지지막대, 스탠드 베이스, 고정고리, 줄자, 실

5. 실험 방법
1) 미끄럼 관찰과 고정도르래 비교
(1) 용수철저울을 이용하여 200g 추를 N 단위로 무게를 측정한다.
(2) 실의 한쪽에는 용수철저울을 연결하고, 다른 한쪽에는 추를 연결한다.
(3) 단순 도르래를 금속지지막대의 고정고리에 걸어 고정도르래를 구성한다.
(4) 고정도르래를 이용하여 추를 들어 올리는데 필요한 평균 힘을 줄을 천천히 당기면서 용수철저울의 평균적인 눈금을 읽어서 측정하고, 기록한다.
(5) 고정도르래를 이용하지 않고 미끄러짐 마찰을 이용하여 추를 들어 올리는데 필요한 평균 힘을 줄을 천천히 당기면서 용수철저울의 평균적인 눈금을 읽어서 측정하고, 기록한 다.

2) 복합도르래를 이용한 기계적 이득과 효율
A
(1) 용수철저울을 이용하여 200 추를 단위로 무게를 측정한다.
(2) 4중 도르래를 금속지지막대의 고정고리에 걸어 고정도르래를 구성하고 단순 도르래는 움직도르래로 구성하여 복합도르래를 구성하고, 500 의 추를 움직도르래에 매단다.
(3) 움직도르래를 잡고 있는 줄의 개수를 기록한다.

참고 자료

정환상 줄이 들려주는 일과 에너지 이야기, ㈜자음과 모음(2005), pp.11~17. p.30, pp.47~54
아트 호프만, 전영택 역, 세상에서 가장 재미있는 물리학, 궁리(2013), pp. 82~85
백크낙, 중학교 과학 교과서 중 도구를 사용하는 힘과 일 실험 분석에 관한 연구, 건국대학교 교육대학원, 교육학과 물리교육전공, 2007, pp.11~13.