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역학적 에너지 보존 예비보고서

저작시기 2008.05 |등록일 2008.09.08 한글파일한컴오피스 (hwp) | 4페이지 | 가격 1,000원

소개글

이정도면 10점

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험기구
4.실험방법
5.참고문헌

본문내용

1. 실험목적
단진자를 이용하여 중력장 속에서의 위치에너지와 운동에너지의 변화를 측정하여 역학적 에너지가 보존됨을 알아본다.

2. 실험이론
물체가 힘을 받으면 그 힘에 비례하는 가속도로 운동하게 되는데, 이때 이 힘이 한 일은 물체의 운동에너지의 변화와 같다. 이것을 일-에너지 정리라 하고, 이때 다음과 같은 식이 성립한다.
W = F(x)dx = 1/2 × mv2 - 1/2 × mv20 = K - K0
한 물체에 작용하는 힘이 보존력이라면, 위치에너지는 다음과 같이 정의한다.
U(x) = -F(x)dx + U0(x) -> A
물체가 받는 합력 는 편의상 보존력장에 의한 힘 와 마찰력과 같은 비보존력장에 의한 힘 으로 표시될 수 있다.
Ft = Fc + Fn
일-에너지 정리로부터 다음과 같은 식이 유도 될 수 있다.
(Fc + Fn)dx = K - K0
Fndx = K - K0 -Fcdx -> B
식 A을 식 B에 대입하면, 다음과 같은 식이 성립한다.
Fndx = K - K0 + (U - U0)
만일, 물체에 작용하는 힘이 보존력만 존재 한다면,
Fndx = 0
이므로, 식 B는 다음과 같다.
K - K0 + (U - U0) = 0 또는 K + U0 = K + U = 일정
즉, 보존력장에서는 운동에너지와 위치에너지를 합한 총 에너지는 보존된다. 진자가 y만큼 높이에 있을 때는 가장 낮은 지점보다 ΔU =mgy 만큼의 에너지가 증가한다. 여기서 g는 중력가속도, m은 그 물체의 질량이다. 이 진자가 가장 낮은 지점에서는 운동에너지가 최대가 되며 그때의 운동에너지는 1/2mv2x가 된다. 진자의 추가 가장 낮은 지점에서 면도날에 의해 실이 끊겨 초속도 vx로 포물선 운동을 하게 하였을 때 포물선 운동을 한 수평거리를 X, 높

참고 자료

없음
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