*목적
이 실험에서는 낙하하는 물체가 일정한 토오크를 회전원반에 준다. 물체의 중력 퍼텐셜에너지는 감소하고 병진운동에너지가 증가하며 원반의 회전운동에너지도 증가하게 된다. 퍼텐셜에너지의 감소량과 병진, 회전운동에너지의 변화량을 비교하여 에너지가 보존되는가를 검토한다.
*실험방법
1부 컴퓨터
1. 회전운동 센서의 스테레오 플러그를 Science Workshop 인터페이스의 디지털 채널 1 과 2에 꼽는다. 노란색 플러그를 1번, 검은 색을 2번에 연결한다.
2. Experiment Setup 윈도우에서 Rotary motion sensor를 두 번 누른다. 그러면 인터페이스의 그림에 센서 아이콘이 디지털 채널 1 과 2에 연결된다.
3. 센서의 아이콘을 두 번 누르면 sensor properties 윈도우의 General 윈도우가 뜬다. 여기서 sampling rate를 2Hz 설정한다. 다음 Measurement 윈도우를 열어 각가속도 (), 각속도(),위치(), 속도()를 선택한다. 다음에 Rotary motion sensor 윈도우를 열어 Divisions/Rotation 이 360에 설정되어 있는 것을 확인하고, Linear Calibration을 Med Pulley(Groove) - 중각 도르레(홈)에 설정한다.
2부 실험장치
1. 회전원반 밑에는 3단 도르레가 설치되어 있다. 중앙의 나사를 풀어 회전원반을 제거하고, 중간 도르레의 가장자리에 있는 작은 구멍에 실을 끼워 맨다. 회전운동센서의 끝에 다른 도르레를 달고ㅡ 실의 끝에 추걸이를 달았을 때 추걸이가 지면으로부터 10cm 정도 떨어지도록 실의 길이를 조정하여 추걸이를 단다.
운동으로 움직이는 대상을 관찰할 때 일어나는 현상을 설명한 것인데 이것은 언니와 동생 둘다 해당되는 것이 아닌가 생각했다.지구에서 우주선을 관찰할 때 시간지연이 일어나고 우주선에서 지구를 관찰하게되도 동일하게 시간지연이 일어나는데 왜 똑같이 늙어지지 않앗는지 이해가 되지 않았다. 많은 생각해봤지만 결론은 약간의 개인적인 오해 였다. 나는 우주선과 지구 두입장에서 봤지만 빛의물리학 영상에서 지구를 관측자로 보고 우주선의
회전운동을 이해하는데 많은 도움이 될 것이다. 또한 위의 수직 원 궤도 말고도 가로로 눕힌 원 궤도, 즉 고깔모양의 원 궤도를 가로로 만들어 구의 속도가 점점 빨라지는 등의 운동을 살펴보는 것도 좋은 방법일 것 같다. 이 궤도는 자전거 경주장과 같이 생긴 궤도로써 아래로 내려가면서 그 반경이 점점 작아지는, 빙빙 꼬아놓은 궤도이다. 5. 참고문헌 및 참고사이트⑴ 하이탑 물리 Ⅱ, 김종권, 이강석⑵ 물리학과 교육 실험실 : http://www-ph.postech.ac.kr
물리학’으로 본 과학적 사실① 처음 주인공이 우주 정거장에 도킹한 후에 우주정거장이 회전하는 부분이 있는데, 이 회전을 시작함에 따라 중력이 생기는 걸 알아차릴 수 있는데, 이는 ‘빛의 물리학 2부 – 빛과 공간’에서 나왔던 이론인 ‘관성력과 중력은 같은 힘이다’를 성립하는 장면이다. 우주정거장을 회전하여 가속시킴으로써 원심력에 의한 관성이 생기게 되고 이로 인해 내부에 타고 있던 사람들은 중력을 느낄 수 있게 된 것이다. (중력=
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등록일 / 수정일
hwp (아래아한글2002)
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