[물리실험] 4구의 공간운동을 이용한 역학적 에너지 보존 법칙 증명 실험

소개글

[물리실험] 4구의 공간운동을 이용한 역학적 에너지 보존 법칙 증명 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험날짜

3. 조이름/조

4. 실험목적

5. 실험이론

6. 실험기기

7. 실험방법

8. 실험결과

9. 토 의

본문내용

과가 있었던 것 같다. 그래서 이론값에서는 실험값에서보다 작은 값이 나왔다. 그리고 레일이 뒤틀려 있어서 구가 레일을 벗어나는 경우가 왕왕 일어났는데, 이런 외적변수도 이론값과 실험값에 차이를 발생하게 한 것 같다.
물음2〉 공식은 어떤 과정을 통해 유도된 것인가?
입자계의 총운동에너지는 물체의 운동에너지와 물체에 대한 입자들의 운동에너지를 합한 값이 된다. 다시 말해, (질량중심의)병진운동과 (질량중심을 통한 축 주위의)회전운동의 결합으로 보는 것이다. v(이론)의 공식은 이 운동에너지의 총량과 구의 출발점 A의 높이에서의 위치에너지가 같다는 역학적 에너지 보존법칙 에다, 구의 관성모멘트 값인 와 를 대입하여 정리하여 이라는 식을 얻은 것이다.
물음3〉 공식은 어떤 과정을 통해 유도된 것인가?
포물선운동 중 수평방향으로 던진 물체의 운동을 살펴보면, 수평운동은 등속도 운동으로 「x = vt」(v:초속도, t:시간)으로 나타낼 수 있고, 연직운동은 자유낙하로서 「y = gt2」으로 나타낼 수 있다. 두번째 식은 으로 바꿔 쓸 수 있고, 이것을 첫 번째 식에 대입하면 다음과 같이 된다.
이것은 다시 으로 바꿀 수 있는 것이다.
물음4〉v(이론)이 v(실험) 값 보다 크게 나타나는 이유는 무엇인가?
으로 h를 통해 계산하게 된다. 그러나 h는 앞에 언급했듯이 계기오차가 발생한다. 즉, 실험장치가 완전하지 못하여 실험값 h가 이론값 h보다 크게 나왔던 것이다. 따라서 실험값 h=52㎝를 대입한 v(이론)이 크게 나오는 것은 당연하다.
그렇다면, h를 실험값이 아닌 이론값 h=39.96㎝를 대입하여 계산하면 v(이론)값이 v(실험)값과 비슷하게 나오겠는가? 그렇다. h=39.96㎝로 하여 계산하면 v(이론)=2.36㎧으로 v(실험)=2.70㎧에 더 가까워지던 것을 볼 수 있다.
물음5〉역학적 에너지 보존법칙에 따라 EA와 EC는 같았어야 했다. 에너지손실이 일어난 이유는?
이론값에 비해 실험값의 에너지가 적게 나왔다. 그 차이만큼 에너지손실이 있었던 것이다. 그 에너지 손실은 공기나 레일과의 마찰에 의해 발생하였다고 할 수 있다. 이번 실험에서 이론값은 이런 마찰력을 무시하고 계산하였으므로 v에서도 에너지에서도 이론값이 실험값에 비해 크게 나올 수 밖에 없었다.
물음6〉관성모멘트는 무엇인가?
어떤 축의 둘레를 회전하고 있는 물체는 그 축의 둘레에서 회전을 지속하려고 하는데, 그 관성의 크기를 나타내는 양이다.

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