강체의 운동에 의한 역학적 에너지 보존

소개글

강체의 운동에 의한 역학적 에너지 보존에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 제 목

2. 실험목적

3. 이 론

4. 실험방법

5. 실험 시 주의 사항

1. 제 목

2. 실험결과 및 결과처리

3. 토론

본문내용

정 4)의 속력 (실험)을 비교하라.
6) 이론치와 실험치가 같지 않다면 그 이유를 생각해 보고, 역학적 에너지의 손실 를 계산하라.
7) 그림 2와 같이 끝부분의 수평면과 각 를 이루도록 설치하고 과정 2)와 같이 높이 를 측정하고, 및 원형트랙의 반경 R을 재어 기록한다.
8) 과정 7)에서 측정한 가 식 (5)를 만족시키는 지를 검토하라.
9) 구의 낙하 예상 지점에 먹지와 갱지를 깔고 과정 7)에서 정한 높이 에서 굴러 내려 온 수평거리 를 측정한다.
10) 과정 7)과 9)의 측정한 및 의 값을 식 (14)에 대입하여 (실험)을 계산하고,
와 H를 식 (10)에 대입하여 (실험)을 구하라.
11) 식 (8)에서 (이론)를 계산하고 과정 10)에서 구한 (실험)와 비교하여 같지 않다면 그 이유를 생각해 보라.
5. 실험 시 주의 사항
1) 그림 3의 점 C에서 구의 속력에 대한 이론치와 실험치를 구하여라.
2) 에너지 손실을 계산하고, 그 원인은 무엇인가를 밝혀라.
3) 측정값 R과 의 비를 구하고 식 (5)와 비교하여라.
4) 실험 방법 11)에 대한 결과를 비교 검토하여라.
5) 구의 관성 모멘트를 계산하여라.
1. 제 목
강체의 운동에 의한 역학적 에너지 보존
2. 실험결과 및 결과처리
1) 최고높이에서 구를 낙하시켰을 때
(속도를 구하기 위해 미분)
(시간을 대입해준다.) →
위치에너지가 운동에너지와 위치에너지로 변환되기 때문에 에너지 보존의 법칙에 의하여
식은 (여기서 m은 소거된다.) → 이 된다.
최고높이 , 최저높이 이다.
→
7553.2 J 정도의 차이가 생기는 것을 알 수 있다.
2) 중간높이에서 구를 낙하시켰을 때
(속도를 구하기 위해 미분)
(시간을 대입해준다.) →
위에 1)에서 사용했던 식을 사용해서 풀어, 비교해본다.
최고높이 , 최저높이 이다.
→
109.13 J 정도의 차이가 생기는 것을 알 수 있다.
3. 토론
실험을 통해 알 수 있듯이 크게는 7553.2 J에서 적게는 109.13 J 의 오차를 보였다. 이러한 이유는 마찰력과 이에 대한 공기의 저항, 그리고 불분명한 눈짐작으로 잡은 시작점 때문에 발생하였다 볼 수 있다.
정리하자면 마찰이나 공기의 저항이 없으면 물체의 역학적 에너지는 일정하게 보존된다. 즉, 물체의 위치에너지가 증가하면 운동에너지가 감소하고, 운동에너지가 증가하면 위치에너지가 감소하므로 역학적 에너지는 일정하게 되는 것이다.

키워드

물리학,   물리,   일반물리학,   강체의 운동에 의한 역학에너지,   강체의 운동