시즈프스의 고민

소개글

시즈프스의 고민에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

질량이 다른 두개의 물체를 가지고서 서로 떨어뜨리는 높이를 달리 하면서 어느 구간을 통과하는 시간을 구해 보았다. 여기서 알 수 있는 것은 질량이 다른 물체로 실험을 하더라도 어느 구간을 통과하는 시간은 거의 비슷하다는 것을 알 수가 있었다. 이것은 역학적 에너지의 보존 법칙으로 설명 할 수가 있는데, 즉, 물체가 이루는 속도에 질량은 영향을 주지 않는 다는 것을 알 수가 있다. 이것은 역학적 에너지가 보존된다는 가정에서 이루어 진 것이다. 비록 지구 중력장 내에서의 운동이 역학적 에너지를 보존한다고 할 수는 없지만, 그 오차는 질량변화에 크게 작용하지 않는 것처럼 보인다. 그리고 물체의 높이를 올릴수록 그 구간을 지나는 물체의 시간은 점점 짧아지는 것을 알 수가 있다. 즉, 속도가 빨라진다는 것이다. 여기서 오차를 발생시키는 여러 가지 오차 요인을 말할 수 있다. 가장 먼저 물체의 운동상태에 따라서 구분 할 수가 있다. 물체가 빗면을 내려올 때는 빗면에 미끄러져 내려오는 경우와 회전운동을 하면서 내려오는 경우가 있다. 회전운동을 하기 위해서는 물체와 빗면과의 마찰력이 필요하다. 그래서 에너지 손실이 미끄러지는 것보다 더 많이 생길 것이다. 그리고 위 실험에서 물체는 회전운동과 병진운동만을 한다고 가정하였다. 그러나 실제는 열, 소리, 등으로 에너지 손실이 일어나기 때문에 역학적 에너지가 보존되었다고 할 수는 없다. 이것을 실험결과로 알아보려 한다.우선, 여러 실험들 중에서 같은 조건에서 표준편차가 가장 작게 나오고 가장 높은 높이에서 실험한 95cm에서 가벼운 물체로 실험했을 때를 예로 들어 보자.처음 높이에서의 역학적 에너지는 속도가 0이므로 위치 에너지만 작용한다. 따라서 에너지는 0.005(kg)*0.95(m)*9.8(m/s^2)=0.04655(j)이 나오게 된다. 그리고 가장 낮은 높이에서의 에너지를 구해보면 우선, 위치가 기준점이 되기 때문에 위치에너지는 0이 된다. 따라서, 운동에너지만 구해보면 속도를 x축 방향과 y축 방향으로 나누어서 생각 해 보아야 한다. 먼저, x축 방향의 속도는 약 3.9625m/s가 나온다. x축 방향에는 어떠한 힘도 작용하지 않기 때문에 거의 일정하다. y축 방향의 속도는 약 0.1875(m/s)가 나온다.따라서 그 지점에서의 속도는 (3.9625^2+0.1875^2)= 약 3.9669(m/s)이다. 결국 운동 에너지는 0.005(kg)*3.9669^2/2= 약 0.039(j)이 나오게 된다. 이를 통해 처음높이에서 낮은 높이로 갈 때, 에너지 손실이 작용하였다는 것을 알 수가 있었다.

키워드

시즈프스,   시즈프스의고민,   물리학,   일반물리학,   실험보고서,   물리보고서,   실험레포트