[구의 공간운동을 이용한 역학적에너지보존법칙]구의공간운동을이용한 역학적에너지보존법칙

역학적 에너지 보존(강체의 공간이동에 의한)에 대한 실험1. Abstract역학적 에너지 보존 실험- 자연계의 에너지는 그 양이 시간에 관계없이 보존된다. 단지 에너지의 형태는 여러 가지이므로, 다른 형태로 바뀌는 경우에는 마치 소멸되는 것처럼 보일 뿐이다. 지구 중력장 안에서 움직이는 물체의 운동에 관계되는 에너지는 중력 퍼텐셜 에너지와 운동에너지이며, 이 둘의 합을 역학적 에너지라고 한다. 이 역학적 에너지가 보존되는 계를 보존계(conservat

역학적에너지 보존그림 6-1에서 반경이 r, 질량이 m인 구가 경사면의 높이 h되는 곳에서 정지 상태에서 놓아져서 굴러 내려오면 위치에너지가 구의 병진 운동에너지와 회전운동에너지로 전환된다. 높이 h를 굴러 내려 왔을 때 위치에너지와 운동에너지의 역학적 에너지 보존법칙은 다음과 같다.mgh= 1 over 2 mv ^2 + 1 over 2 I omega ^2 (6-4)여기서 v와 omega 는 경사면 바닥에서 구의 선속도(중심의 이동속도)와 각속도(회전속도)이다. 또한 관성 모멘트

이용하여 v b이론을 계산식 (9) v B이론 = sqrt 27 over 7 gR=2.316m/s4. v b실험 / v b이론2.583 over 2.316=1.1157.토의이번 우리의 실험은 역학적 에너지의 보존을 확인하는 실험이었다. 즉 중력에 의한 포텐셜에너지, 회전운동에 의한 운동에너지, 병진운동에 대한 운동에너지의 총량이 일정하다는 이론을 확인하는 실험이다. 실험대의 높은 곳에서 위치에너지만을 지닌 쇠구슬을 굴려 각 점에서 그의 운동에너지를 측정하므로써 처음의 역학적 에너

없을 때 6 1.962 /2.381=0.8247. 1.962 /2.381=0.8248. 2.133 /2.381=0.8959. 2.024 /2.381=0.85010.2.051 /2.381=0.8613. 결과 및 토의이론값에서는 역학적 에너지는 보존된다고 했지만 실제 실험에서는 위에서 구한 것과 같이 역학적 에너지가 완벽하게 보존되지는 않았다. 이것은 트랙과 공사이의 마찰력과 공기 저항으로 인해서 위치에너지가 운동에너지뿐만 아닌 다른 에너지로도 전환되기 때문이다. 또한 공의 높이 조절에서도 약간의 오차가 생겼을 수도 있다.

같이 일로 대표되는 계 밖의 작용이 계의 처음 상태와 최종 상태만으로 정해지고 도중의 상태와는 관계가 없는 이러한 성질을 넓은 뜻의 역학적 에너지보존의 법칙이라고 한다.그리고 (1/2) 을 계의 운동에너지, 상호의 위치만으로 정해지는 V를 위치에너지, 또 이들의 합을 역학적 에너지라고 한다.계 밖에서의 작용이 없으면 물론 역학적에너지는 불변이다.이 관계를 좁은 뜻의 역학적 에너지보존의 법칙이라고 한다.