[물리학실험] 용수철진자의 에너지보존(예비보고서)

소개

물리학 실험시간에 쓴 용수철진자의 에너지보존(예비보고서)입니다.
용수철진자의 에너지보존에 관해 정리되어 있고요 예비보고서 쓸때 편리하게 이용하실수 있을 겁니다.
에너지 보존법칙, 위치에너지, 탄성위치에너지, 훅의법칙에관해 자세히 설명되어있습니다. 물리학실험시간에 A받은 실험보고서 입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 이론
(1)에너지 보존 법칙
(2)위치에너지
(3)훅의 법칙
(4)탄성 위치에너지

4. 실험 방법

본문내용

1)에너지 보존 법칙
에너지는 그 형태를 바꾸거나 물체에서 물체로 옮기거나 해도 전체의 양에는 변함이 없다는 물리법칙. 물질 및 장(場)으로 이루어진 물리학적 체계에 대한 가장 기본적인 물리법칙의 하나이다. 닫힌 계가 가지는 에너지 총계는 어떤 물리화학적 변화가 일어나도 불변임을 의미하며, 외계에서 고립되어 서로 보존력을 미치고 있는 질점계가 가지는 전에너지는 운동에너지 Σ(1/2)mv2(m은 질점의 질량, v는 속도)와 질점의 위치만으로 정해지는 위치(퍼텐셜)에너지의 합으로 표시된다.
(4) 탄성 위치에너지
압축되거나 늘어난 용수철은 본래의 상태로 되돌아가려는 힘을 갖는다. 이 압축되거나 늘어난 길이에 따라서 용수철은 위치에너지를 가진다. 이를 탄성력에 의한 위치에너지, 즉 탄성위치에너지라고 한다.
용수철을 길이 x만큼 늘이면 용수철에는 늘어나지 않은 본래의 상태로 돌아가려는 힘(복원력)이 생기는데, 이 힘 F는 용수철의 늘어난 길이에 비례하며 F=－kx로 표시된다. 여기서 비례상수 k는 탄성계수이고, 부호 (－)는 힘의 방향이 용수철이 늘어나는 방향과 반대임을 나타낸다. 용수철이 압축되어 길이가 줄어들면 x는 압축된 길이로 음수이고, 그 결과 복원력은 늘어나려는 방향으로 양수가 된다.
위치에너지의 정의에 따라서 탄성계수가 k인 용수철을 평형상태에서 x만큼 늘이기 위해서 외부에서 해주어야 하는 양을 구하면 용수철에 저장된 위치에너지가 된다. 평형위치를 기준점으로 해야 한다.
x만큼 늘이는 데 필요한 일 W는
이 일을 탄성의 위치에너지라고 부른다.
4. 실험 방법
(1)스탠드에 용수철을 매달고, 먼저 용수철 탄성계수를 결정한다.
(2)질량이 가벼운 것부터 차례로 매달아 용수철이 고정된 끝을 기준으로 하여 늘어난 전체의 길이를 각각 측정한다.
(3)그래프 용지에 그 늘어난 길이와 질량의 관계를 그린 후 기울기를 구한다.

참고자료

· 없음