역학적 에너지 보존 법칙(Mechanical energy conservation) 일반물리학 실험

소개글

역학적 에너지 보존 법칙에 관해 실험한 일반물리학 실험보고서 입니다.

목차

I. 서 론
Ⅱ. 이 론
Ⅲ. 실 험
Ⅳ. 실험의 결과와 해석
Ⅴ. 결과 토의

본문내용

I. 서 론
ⅰ) 실험 동기 : 물체의 운동 에너지와 위치 에너지의 합을 역학 에너지라 하며 비보존력이 무시될 때 물체의 운동 상태가 변하여도 물체가 가지고 있는 역학 에너지는 보존된다. 이러한 역학 에너지 보존을 레일을 따라 구르는 공을 통해 자세히 탐구해보고자 하였다.
ⅱ) 실험 목표
① 레일을 따라 구르는 공의 운동을 통해 역학 에너지 보존을 확인한다.
② 공의 수평이동거리를 이론으로 예측한 수평이동거리와 비교해 본다.
③ 공이 레일에서 떨어지지 않고 원을 그리며 운동할 수 있는 최소 높이를 구한다.

Ⅱ. 이 론
ⅰ) 역학 에너지 보존 핵심물리학, Richard Wolfson, Pearson
General Physics Laboratory1, KAIST

힘은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 중력, 용수철 힘처럼 한 일을 되돌려주는 힘은 보존력이라 하며, 마찰력과 같은 힘은 비보존력이라 한다.
일-운동에너지 정리에서 물체의 운동에너지 변화 net이다.
여기서 물체에 한 알짜일 Wnet를 보존력이 한 일 Wc와 비보존력이 한 일 Wnc로 구분하면 이다.
한편 퍼텐셜에너지의 변화 는 보존력이 한 일의 음의 값이므로
이며, 재정리 하면 다음을 얻는다.

퍼텐셜에너지와 운동에너지의 합을 역학에너지로 정의하면, 역학에너지의 변화는 비보존력이 한 일과 같다. 비보존력이 없으면 역학에너지가 변하지 않으므로 다음을 얻는다.

따라서 역학 에너지 보존을 다음과 같이 표기할 수도 있다.

(K0,U0는 한 곳에서 물체의 운동에너지와 퍼텐셜에너지, K와 U는 다른 곳에서 물체의 운동에너지와 퍼텐셜 에너지)
즉, 이 실험에서는 이 성립함을 말한다.

참고 자료

핵심물리학, Richard Wolfson, Pearson
General Physics Laboratory1, KAIST