[일반물리실험 레포트]역학적 에너지 보존 (탄동진자)

소개

일반물리학 실험 1 - 역학적에너지 보존 (탄동진자)실험 레포트입니다.

목차

1. 제목
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험결과 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
충돌에서의 운동량 보존법칙과 탄동진자에서의 역학적 에너지 보존법칙을 이해한다.

2. 이론
(1) 일과 에너지
① 역사적 배경
원리상 고전역학의 모든 문제들은 뉴턴의 법칙을 사용하여 풀 수 있다. 한 계에 있는 입자들의 초기 위치와 속도 그리고 입자들에 작용하는 모든 힘들이 주어진다면 그 계에서 앞으로 일어날 일을 예측할 수 있다. 하지만 실제로는 주어진 상황에 연관되어 있는 힘들에 대한 정보를 종종 모르게 되고 또한 한 힘이 장소와 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 안다고 할지라도 뉴턴의 법칙을 직접 적용하는 것은 상당히 까다로울 수 있다. 이런 경우에는 일과 에너지지의 개념에 기초를 둔 새로운 방법을 도입하여 역학 문제를 풀 수 있다.
일상 생활에서 정신적인 일, 육체적인 일, 의학적인 일, 과학적인 일들을 이야기하지만 물리와 공학에서는 우리는 역학적인 일에 관심을 갖는다. 한 물체를 들어 올리는데 요구되는 근육의 사용 정도는 그 물체의 무게와 들어 올려지는 높이에 좌우된다. 이러한 개념은 애초 광산에서 물을 퍼 올리기 위해 사용되었던 증기기관의 역량을 비교하기 위한 기초가 되었다. ‘물의 무게 × 들어올린 높이’라는 값이 주어진 양의 석탄에 대해서 한 엔진이 수행해 낼 수 있는 유용한 척도가 된다.는 사실에는 이의가 없었으며 이것이 현재 사용되는 일에 대한 정의로 발전되었다.
에너지는 때때로 일을 할 수 있는 용량으로 정의된다. 이것이 비록 논리적으로는 받아들일 만한 정의이지만 쓸모가 제한되어있다. 에너지는 미시적인 규모에서 볼 때 일을 수행함이 없이도 한 계에서 다른 계로 이동될 수 있다. 많은 계에서 저장된 에너지는 쉽게 혹은 완전하게 일로 전환될 수 없다. 말할 수 있는 것은 에너지는 실체가 아니라는 것이다. 에너지는 추상적인 개념이며 그 중요성은 에너지는 보존되는 양이라는 사실이다. 비록 에너지는 그 형태를 변화시킬 수는 있지만 창조되거나 파괴될 수 없다. 이 사실은 에너지 보존의 법칙이라 불린다.

참고자료

· 대학물리학(Benson)
· 일반물리학(Halliday)
· 일반물리학실험