1. 실험목적
일·에너지 정리는 알짜힘(합력)의 일이 운동에너지의 변화와 같다는 내용으로서, 운동에너지 정의의 출발점이 됨을 안다. 또한, 확장된 일·에너지 정리는 비보존력, 예를 들어 마찰력과 같은 힘들의 일이 총 역학적 에너지의 변화량과 같음을 서술한다. 마찰력의 일, 중력의 위치에너지의 변화량을 측정하여 일·에너지 정리가 성립하는지를 검토한다.
2. 실험원리
1) 일
일이란 물체에 힘(외력)을 작용하여 일정한 변위를 일으켰을때 그 힘과 작용한 변위의 내적의 합으로 정의하고 계에 에너지의 변화를 가져온다.
2) 보존력
특정 힘이 한 일이 그 경로와 무관하고 오로지 경로의 시작과 끝점만으로 결정될 때 그 힘을 보존력이라고 하고 그때 마찰력이 존재하지 않으면, 운동에너지와 퍼텐셜에너지(잠재에너지, 위치에너지)의 합인 역학에너지는 보존된다.
<중 략>
7) 미끄럼마찰
동마찰(動摩擦)의 일종. 어떤 물체의 표면 위를 다른 물체가 구르지 않고 미끄러지는 경우 후자에 가해진 외력(外力)과 반대 방향으로 작용하는 저항력을 말한다.
8) 구름마찰
한 물체가 다른 물체의 표면 위에서 구를 때 생기는 마찰을 말한다. 물체가 다른 물체 위에서 미끄러질 때 생기는 마찰보다 그 크기가 작으므로, 에너지 손실을 줄이기 위해 여러 가지 기계를 제작할 때 자주 응용된다.
3. 예상결과
번 실험은 전 시간에 했던 ‘실험 5. 등가속도 운동, 마찰력’과 같은 기구를 사용하여 실험도구를 이용한 실험이다. 이번 실험의 경우 트랙 위에서 물체의 운동을 관찰하여 일-에너지 정리가 성립하는지를 검토하는 것을 목적으로 하는 실험이다
참고자료
· 「물리학실험(제 8판), 고근하 외 8인 저, 아주대학교 출판사, 2008년 2월, 25-28p , 227-234」
· 다음 블로그-일과 에너지 정리의 이해(http://blog.daum.net/lostinspace/4535627)
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