(물리) 3. 역학적 에너지 보존
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소개글

(물리) 3. 역학적 에너지 보존에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목표
2. 실험이론
3. 실험기구
4. 실험방법
5. 출처
6. 실험결과
7. 토의

본문내용

89.2
88.84
(단위 : cm)
<경사각이 없을 때> <경사각이 있을 때>
트랙 끝점의 높이 (y) = 82.0cm 트랙 끝점의 높이 () = 89.0cm
출발점의 높이 (h) = 56.7cm 트랙 끝점과 실험대의 거리 (H) = 7.0cm
트랙의 경사각 () =
출발점의 높이 () = 49.5cm
원형 트랙의 반경 (R) = 15.5cm
<경사각이 없을 때>
쇠구슬이 포물선 운동을 하며 지면에 떨어질 때의 궤도를 식으로 나타내면 식 ⑫에 의해서
(는 쇠구슬의 초기 위치의 y좌표이고, 는 초기각)
이를 정리하면 ⑬
경사각이 없을 때 이므로 = ∴ ⑭
x=(수평거리), y=(트랙 끝점의 높이)=82.0을 식 ⑭에 대입하여 점 C에서 구의 속도 의
실험값을 구하면 아래와 같다.
횟수
1
2
3
4
5
평균
(cm/s)
식 ②인 를 이용하여 속도 의 이론값을 구하면,
== (cm/s)
∴ : = : = 1 : 1.27
<경사각이 있을 때>
경사각 =일 때, 식 ⑬ 을 이용하여 값을 구하고, 이를 식 ⑪ 에 대입하여 값을 구한다.
횟수
1
2
3
4
5
평균
(cm/s)
(cm/s)
식 ⑨ 에서 를 계산하면,
= = (cm/s)
∴ : = : = 1 : 1.11
7. 토의
쇠구슬이 처음 출발한 높이 h에서 물체는 mgh만큼의 역학적 에너지를 갖는다. 이 역학적 에너지는 에너지 보존 법칙에 의해 보존되어야 한다. 하지만 실험결과를 보면, 경사각이 없을 때는 점 C에서 구의 속도 실험값과 이론값이 1:1.27의 비를 이루었고, 경사각이 있을 때는 점 B에서 구의 속도 실험값과 이론값이 1:1.11의 비를 이루었다. 이처럼 역학적 에너지가 보존되지 않음을 관찰 할 수 있었다.
이 오차의 원인으로 첫째로 공기저항과 마찰력을 들 수 있다. 실험기구와 쇠구슬 사이에 마찰력이 발생하면서 이 마찰에 의해 생긴 열에너지로 위치에너지의 일부가 손실된다. 따라서 공기정항과 마찰력을 무시한 이론값과 차이가 생기게 된다. 이 때 발생한 열에너지까지 포함한다면 에너지 보존은 성립될 것이다.
둘째로 측정의 부정확함을 들 수 있다. 쇠구슬이 원형트랙의 꼭짓점 T를 간신히 접촉하면서 지나갈 때의 출발점의 높이를 정확하게 찾을 수 없다. 또한 쇠구슬이 포물선 운동을 하며 지면에 떨어질 때의 정확한 위치를 알 수 없어 수평거리에서도 오차가 발생한다. 그리고 줄자와 각도기의 눈금을 정밀하게 읽을 수 없기 때문에 오차가 발생하게 된다.
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  • 페이지수6페이지
  • 등록일2016.03.11
  • 저작시기2015.9
  • 파일형식한글(hwp)
  • 자료번호#996293
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