비디오를역학적보존-예비

소개

비디오를역학적보존-예비

목차

(1) 실힘 목적

(2) 이 론

(3) 실험 기구 및 장치

(4) 실험 방법

본문내용

(1) 실힘 목적
보존력장인 중력장 내에서 움직이는 물체를 카메라와 I-CA(Image Capture and Analyzer)률 이용하여 위치 에너지와 운동 에너지를 측정함으로써 역학적 에너지가 보존됨을 알아보자.

(2) 이 론
물체의 운동에 직접 관계되는 에너지인 운동 에너지와 위치 에너지의 합을 역학적 에너지라고 한다. 고립된 계에서 역학적 에너지는 그 양이 시간에 따라서 변화하지 않는다. 그러나 에너지의 형태는 여러 가지가 있어서 어느 한 형태의 에너지가 다른 형태로 바뀌는 경우에는 마치 소멸되는 것처럼 보일 수도 있다. 지구 중력 하에서 살펴보면 움직이는 물체의 운동을 다루는 경우에 관계되는 에너지는 중력 퍼텐셜 에너지와 운동 에너지로서 이 둘의 합인 역학적 에너지가 보존되는 계를 보존계(conservative system)라고 부른다. 이 실험에서는 지구의 중력 하에서 운동하는 물체의 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지 사이의 변환 관계와 역학적 에너지의 보존을 살펴본다.
중력과 같이 서로 떨어져 있는 물체 사이에 작용하는 힘을 이해하는 방법으로 어떤 물체 주위의 공간에 형성된 중력마당(gravitational field)을 생각해보자. 중력마당이 다른 물체에 힘을 미치고 힘을 받은 물체는 가속운동을 하므로 그 운동 속력과 운동 에너지가 증가한다. 외력이 가해지는 경우에는 그 외력이 일올 하는 것으로 역학적 에너지의 증가를 이해할 수 있지만, 중력 마당에 의한 물체의 가속운동은 중력 마당 내에서 물체가 갖는 퍼텐셜 에너지(potential energy)에 의한 것으로 간주한다. 즉 포텐셜 에너지는 운동 에너지로 바뀔 수 있는 또는 일을 할 수 있는 능력을 말한다.
정량적으로는 다음과 같이 퍼텐셜 에너지를 정의한다. 중력이 가해지고 있는 질량 m의 물체가 받는 힘은 아래와 같다.

참고자료

· 없음