[물리] 역학적 에너지 보존 : 경사면과 원주궤도를 따라서 쇠구슬을 굴리는 과정에서 쇠구슬의 회전운동 에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 관찰한다.

소개글

[물리] 역학적 에너지 보존 : 경사면과 원주궤도를 따라서 쇠구슬을 굴리는 과정에서 쇠구슬의 회전운동 에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 관찰한다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목표
2. 실험원리
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 결과 및 토의
6. 참고문헌

본문내용

0이론을 계산한 후, vb실험과 다시 비교하여 검토하라.
5. 결과 및 토의
<결과>
1. 측정값
쇠구슬의 질량(m) : 28.3g
측정횟수
1
2
3
4
5
평균
수평거리 x
(가 없을 때)
90cm
91cm
92cm
91.5cm
91.5cm
91.2cm
수평거리 xf
(가 있을 때)
88cm
88cm
87cm
89cm
88cm
88cm
가 없을 때
트랙 끝점의 높이 y
76.5cm
출발점의 높이 h
65cm
가 있을 때
트랙 끝점의 높이 y0
78cm
트랙 끝점과 실험대의 거리 H
5cm
트랙의 경사각 0
8.050
출발점의 높이 h0
57cm
원형 트랙의 반경 R
15.5cm
2. 결과값
1) 점 C에서 구의 속력 실험값 = = 3.36
v(실험) = = 10
2) 점 C에서 구의 속력 이론값 (식(2) 이용) v(이론) = = 2.9
3) v(실험)과 v(이론)의 비 = 1 : 3
4) 에너지 손실
E(에너지손실)=위치E-(위치E +운동E)
=mg(y +h) - mgy + m = 199.31
= 1.16
5) 측정값 R과 의 비를 구하고 식(6)과 비교 = 1 : 4
6) 식(13)과 (11)을 이용해서 v(실험)을 계산
식(13) = 3.36
식(11) (실험값) = 4.06
7) 식(9)을 이용하여 v(이론)을 계산 (이론값) = 1.16
8) v(실험)/v(이론) = 3.5
<토의>
역학적 에너지를 구하는 실험을 하였다. 실험하는 방법이 간단하여 금방 실험을 마칠 수 있었다. 구슬의 질량이 똑같은 조건에서 길이, 높이, 반경, 경사각을 측정하여 식에 대입하여 값을 구했다. 이론을 통해서 나오는 값과 실험을 통해서 나오는 값을 비교하여 오차를 확인 할 수 있었다. 이론값과 실험을 통해서 나오는 값의 오차는 마찰력과 공기저항 등 여러 요인들로 인해 발생하였다. 역학적 에너지는 운동에너지와 위치에너지의 합이 위치에 상관없이 같다는 것을 알아 낼 수 있었다.
6. 참고문헌
한 질점에 작용하는 힘이 하는 일이 질점의 처음 속도(크기 )와 최종 속도(크기 v)만으로 정해지고 도중의 변화는 관계가 없을 때 질점의 질량을 m이라 하면
과 같다.
즉 질점계의 경우 계를 구성하는 각 질점 사이에 작용하는 내력이 각기 작용·반작용의 법칙에 따라 내력의 크기가 질점 사이의 거리만으로 정해질 때는 계가 상태 A에서 B로 옮아갈 때까지의 각질점에 작용하는 외력이 하는 일의 합은 도중의 변화에 관계없이 같다.
여기 , 는 각 질점의 질량과 속도의 크기를 나타내고 V는 질점 상호의 거리만으로 정해지는 양이다.
이와 같이 일로 대표되는 계 밖의 작용이 계의 처음 상태와 최종 상태만으로 정해지고 도중의 상태와는 관계가 없는 이러한 성질을 넓은 뜻의 역학적 에너지보존의 법칙이라고 한다.
그리고 (1/2) 을 계의 운동에너지, 상호의 위치만으로 정해지는 V를 위치에너지, 또 이들의 합을 역학적 에너지라고 한다.
계 밖에서의 작용이 없으면 물론 역학적에너지는 불변이다.
이 관계를 좁은 뜻의 역학적 에너지보존의 법칙이라고 한다.
<출처 - 사이언스올 사전 >

키워드

물리,   역학적 에너지,   회전운동 에너지,   경사면,   원주궤도,   실험결과,   쇠구슬,   역학적 에너지 보존