일반물리학 역학적 에너지 보존 법칙 예비보고서
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작성일 18-12-31 14:17
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4. 實驗(실험) 방법
1) 카메라와 직선(원형) 궤도를 그…(skip) 림 1과 같이 꾸민다. 이 때 힘이 한 일(W)은 물체의 운동 에너지의 變化와 같으며, 이를 일-에너지 요점(work-energy theorem)라 한다.
5) 화면잡기가 나오면 영상이 제대로 나오는지 확인하여 밝기 조절 등을 하여 實驗(실험) 장치 설정을 마친다.
- (2)
여기서, 는 나중 위치 에너지, 는 초기 위치 에너지, 점은 초기 위치, 점은 나중 위치이다.
공이 원형 궤도에서 시험실 바닥으로 굴러 떨어져 잃어버리게 되는 것을 막기 위하여 플라스틱 그릇 등을 이용하여 떨어지는 공을 받도록 한다(보다 나은 實驗(실험)을 위해 각 조마다 스크린 역할을 하는 검은 천을 걸도록 하자).
2) 기준자를 궤도아래에 궤도와 나란하게 위치시킨다. 즉, 점에서나 점에서의 총 역학적 에너지 값이 동일함을 알 수 있다 이것을 역학적 에너지의 보존 법칙이라고 한다. 뉴턴의 운동 법칙에 의하면 질량 m의 물체에 F의 힘이 가해지면, 그 물체에는 a의 가속도가 생기는데, 이 때 F=ma의 식이 성립한다. 그리고 보존력에 의한 물체의 위치 에너지는 다음과 같다.(부록 I-CA 사용법 참조)
4) 호로그램이 정상적으로 실행되면 주 화면의 파일 → 화면잡기를 클릭한다.
10) 위와 같은 과정을 질량을 變化시켜 반복實驗(실험) 해 본다.
3) 컴퓨터를 켜고, I-CA를 실행시킨다.
6) 구슬을 궤도 위에 올려놓고 굴려서 화면상에 구슬의 운동이 전체적으로 잡히는지를 확인한다(그림 4 참고).
7) 컴퓨터 모니터에 화면 캡쳐 창에서 캡쳐 처음 을 누르고 實驗(실험)을 처음 한다. 즉, 물체에 힘이 작용하면 그 힘에 비례하는 가속도로 운동을 하게 된다된다. 뉴턴의 운동 법칙에 의하면 질량 m의 물체에 F의 힘이 가해지면, 그 물체에는 a의 가속도가 생기는데, 이 때 F=ma의 식이 성립한다. 이 때 힘이 한 일(W)은 물체의 운동 에너지의 變化와 같으며, 이를 일-에너지 요점(work-e...
예비 보고서
- 비디오를 이용한 역학적 에너지 보존 법칙 -
1. 實驗(실험) 목적
보존력장인 중력장 내에서 움직이는 물체를 카메라와 I-CA(Image Capture and Analyzer)를 이용하여 위치 에너지와 운동 에너지를 측정(測定) 함으로써 역학적 에너지가 보존 됨을 알아보자.
2. 장치, 기구
카메라, 직선 궤도, 원형 궤도, 기준자, 공을 받는 플라스틱 그릇, 스탠드, 마이크로미터, 저울
3. 이 론
◎ 역학적 에너지 보존 법칙
물체의 운동에 직접 관계되는 에너지인 운동 에너지와 위치 에너지의 합을 역학적 에너지라고 한다.
식 (1)과 식 (2)로부터
의 식을 얻을 수 있다 따라서, 총 역학적 에너지()는
이 된다된다. 즉,
- (1)
이다(나중속도, : 초기속도, K : 나중 운동 에너지, : 초기 운동 에너지).
임의의 힘이 어떤 물체에 작용할 때, 힘이 그 물체에 한 일이 운동 경로에 상관없이 초기 위치와 나중 위치에 의해 결정되는 경우, 이 힘을 보존력(conservative force)이라고 한다.
8) I -CA 로부터 시간에 따른 x방향, y방향 변위에 대한 자료(資料)와 그래프를 얻을 수 있다
9) 자료(資料)를 analysis하여 역학적 에너지 보존 법칙이 성립하는지를 확인해 본다.
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일반물리학 역학적 에너지 보존 법칙 예비보고서
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실험결과/물리
일반물리학 역학적 에너지 보존 법칙 예비보고서
다.
예비 보고서
- 비디오를 이용한 역학적 에너지 보존 법칙 -
1. 實驗(실험) 목적
보존력장인 중력장 내에서 움직이는 물체를 카메라와 I-CA(Image Capture and Analyzer)를 이용하여 위치 에너지와 운동 에너지를 측정(測定) 함으로써 역학적 에너지가 보존 됨을 알아보자.
2. 장치, 기구
카메라, 직선 궤도, 원형 궤도, 기준자, 공을 받는 플라스틱 그릇, 스탠드, 마이크로미터, 저울
3. 이 론
◎ 역학적 에너지 보존 법칙
물체의 운동에 직접 관계되는 에너지인 운동 에너지와 위치 에너지의 합을 역학적 에너지라고 한다. 실제 theory(이론)에 맞는 그래프를 그려서 實驗(실험) 결과로부터 얻은 그래프를 비교해본다. 즉, 물체에 힘이 작용하면 그 힘에 비례하는 가속도로 운동을 하게 된다된다.
