물리학실험 - 역학적 에너지 보존

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6. 분석 및 토의
이번 실험은 에너지 보존 법칙 관한 실험이었다. 포토게이트 사이의 거리(D), 글라이더의 질량(m), 받침대의 높이(h)를 각각 변수로 하여, 글라이더의 길이와 포토게이트를 지나는 시간을 이용하여 글라이더의 속도를 구하고 높이(h)를 구한다. 이론적인 높이(h')와 비교하여 실제 역학적 에너지가 보존되었는지 알아본다.
실험값들을 보면 이론값보다 작게 나온다. 이는 역학적 에너지가 손실되었음을 의미한다. 이론값은 진공상태와 마찰력이 없는 상태를 가정한 값이기 때문에 실험값과 다를 수밖에 없을 것이다. 마찰로 손실되었거나 열에너지 등으로 전환되었을 것인데 그 원인들을 생각해 보면 다음과 같다.
- 실험기구 설치
이번 실험은 거리와 질량, 높이에 각각 변화를 주며 실행한다. 여러 차례 실험기구들을 움직이고 옮기다 보니 그 과정에서 매번 정확하게 기구들이 설치되지 않았을 수 있다.
- 에어트랙의 바람세기
앞선 [중력가속도 측정] 실험에서 그랬던 것과 같이 에어트랙의 바람세기 조절을 잘못 할 경우 마찰을 줄이고자 하는 목적과는 달리 오히려 글라이더의 낙하 방향반대로 저항을 주게 될 수도 있고, 마찰을 제대로 줄여주지 못 할 수도 있다. 바람의 세기 조절을 적절히 하였는지 알 수 없다.
- 글라이더 낙하 시 공기저항력
글라이더 낙하 시 받는 공기 저항력이 글라이더가 가속 되는 것을 방해하여 속도가 감소하였다면 이 과정에서 역학적 에너지가 손실되었다고 할 수 있다.
7. 참고문헌
일반물리학 실험 / 임헌화 외 9명 / 형설출판사
일반물리학 / 신규승 외 9명 / 형설출판사

키워드

물리학,   역학적 에너지 보존,   실험