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fileicon[일반물리실험] 강체의 공간운동 프리레포트

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2007.08.11 / 2007.08.12
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소개글

[일반물리실험] 강체의 공간운동 프리레포트에 대한 자료입니다.

하고 싶은 말

이 레포트는 강체의 공간운동 실험 전에 작성된 프리레포트 입니다.
내용이 조직적이고 체계적으로 구성되어있습니다.
많은 구입 바랍니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 새로운 실험방법 제시
5. 참고문헌 및 참고사이트

본문내용

1. 실험목적
― 경사면과 원 궤도를 따라서 움직이는 구의 운동을 관찰하고, 회전운동에너지를 포함하는 구의 역학적 에너지가 보존되는지 살펴본다.

2. 실험원리

< Figure 1>

※ 이 실험에서 위치에너지의 기준점은 <Figure 1>의 녹색 받침대 윗면이다.

(1) 이론적 에너지 : EA
이론적 에너지는 운동을 하기 전인 출발점 A에서의 에너지로
… (1)
가 된다.

(2) 실험적 에너지 : EC
점 C에서의 에너지는
… (2)
로, 역학적 에너지 보존의 법칙에 따라 가 되어야한다.
여기에 , 을 대입하면
… (3)
가 되므로, 와 를 알면 를 계산할 수 있다. 는 <Figure 1>에서 구할 수 있다. <Figure 1>에서
= … (4)
가 되고, 여기서 구가 지면에 떨어졌을 때의 좌표를 , 그 시간을 t라 할 때, 이므로 이 값들을 식 (4)에 대입하면
… (5)
가 된다. 따라서 식 (5)를 식 (3)에 대입하면 값을 얻을 수 있게 된다.

(3) 원 궤도 꼭대기에서의 에너지 : ET
원 궤도의 꼭대기 T에서의 에너지는
… (6)
이다. 여기서 vt는 선속력이고 ωt는 각속도로서 이며, R은 원 궤도의 반경이다. 구가 점 T에 겨우 도달하는 경우 구심력은 중력과 같으므로
… (7)
이다. 식 (7)과 , =를 식 (6)에 대입하면
… (8)
이다.
역학적 에너지 보존의 법칙에 의해 출발점과 점 T에서의 에너지는 같아야 하므로

… (9)
가 되어야한다(는 출발점의 높이).

참고문헌

⑴ 하이탑 물리 Ⅱ, 김종권, 이강석
⑵ 물리학과 교육 실험실 : http://www-ph.postech.ac.kr/Edulab/
⑶ 구의 회전관성 : http://naver.com 지식검색
⑷ 회전운동 : http://www.kmuphys.com/
⑸ 그림참조 : 각주 참고

태그 강체의 공간운동, 강체, 에너지 보존, 운동에너지, 위치에너지

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