구의 공간운동에 의한 역학적 에너지의 보존

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

에너지가 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 모멘트는 구이므로 이론에 의한 적분과정을 거치면 다음과 같이 주어진다.I= 2 over 5 mr ^2 (6-5)구의 선속도와 회전속도는 구가 미끄러지지

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 에너지의 값과 각 지점에서의 역학적 에너지의 값이 일정하다는 것을 확인해야했다. 운동에너지를 알기 위해서는 우리는 그들의 속도값이 필요

에너지 보존법칙은 어디에나 적용되고 존재하지만 알짜힘 외의 다른 힘들로 인해 저항이 생겨 에너지 손실이 생긴다.7. 검 토실험을 하는 동안 금속구와 실험대의 마찰력으로 인해 많은 에너지 손실이 생겼다. 그래서 이론값과 실험값의 차이가 많이 발생했다. 하지만 그 외에서 실험대를 바르게 세워 수평을 맞추지 않고 한 이유, 실험대가 흔들린 이유 등이 있었다. 또, 이론값과 비교하여 실험값들의 오차가 너무나도 크게 나왔다. 역학적 에너지 보

에너지 보존 법칙이 성립하는 가를 보는 실험이다. 위의 실험결과로 계산한 값들을 살펴보면 이론값과 차이는 나지만 많은 차이가 나지 않는다. 발생한 차이는 오차에 의한 것으로 보이며, 에너지 보존법칙이 성립함을 알 수 있었다.결과에서 나타나는 오차는 부정확한 각도와 거리(측정값)읽기, 쇠구슬과 트랙사이의 마찰력, 손으로 쇠구슬을 떨어뜨릴 때 각 회마다 정확히 같은 곳에서 떨어뜨리지 못하는 오차, 쇠구슬과 트랙에 존재하는 기스 등이