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[자연과학] 일반물리학 실험 - 역학적 에너지 보존 실험

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작성일 20-12-24 21:18

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외력이 가해지는 경우에는 그 외력이 일을 하는 것으로 역학적 에너지의 증가를 이해할 수 있지만, 중력 마당에 의한 물체의 가속운동은 gravitational field 내에서 물체가 갖는 퍼텐셜에너지(potential energy)에 의한 것으로 간주한다.
정량적으로는 다음과 같이 퍼텐셜에너지를 정의(定義)한다.
관련理論(이론)
역학적 에너지 보존
중력과 같이 서로 떨어져 있는 물체 사이에 작용하는 힘을 이해하는 방법으로 한 물체 주위의 공간에 형성된 gravitational field를 생각하고, 이 field가 다른 물체에 힘을 미치는 것으로 생각한다. 이 물체를 위치 xo에서 x까지 등속도로 움직이는데 외력이 한 일은
(3)
이다. 퍼텐셜에너지는 식(4)에서와 같이 變化량이 정의(定義)되는 양이기 때문에 절대값은 정해지지 않을뿐더러 큰 의미가 없다.[자연과학] 일반물리학 실험 - 역학적 에너지 보존 실험 , [자연과학] 일반물리학 실험 - 역학적 에너지 보존 실험물리실험결과 , 자연과학 일반물리학 실험 역학적 에너지 보존 실험
역학적 에너지 보존
test(실험) 목적
마찰이 없는 에어트랙에서 물체가 경사면을 따라 내려갈 때 역학적 에너지가 보존되는지 test(실험) 을 통해 확인한다. 중력
(g 는 중력 가속도) (1)
가 가해지고 있는 질량 m 의 물체를 등속도로 움직이기 위해서는 외부에서 이 중력을 상쇄시키는 힘
(2)
를 가해 주어야만 한다. 즉, 퍼텐셜에너지를 증가시키며 이때 퍼텐셜에너지의 變化량은
(4)
로 구해진다. 등속도로 움직이는 물체의 운동에너지는 變化하지 않으므로, 외력이 한 이 일은 다른 형태의 역학적 에너지를 증가시켜야 한다. 즉, 퍼텐셜에너지는 운동에너지로 바뀔 수 있는, 또는 일을 할 수 있는 능력을 의미한다. 따라서 편리한 표준 위치(예: 지구 표면)를 택하고, 그 표준 위치에서의 퍼텐셜에너지를 임의의 편리한 값(예: U지구 표면〓 0)으로 정하면, 높이 h 인 곳에서 이 물체의 중력 퍼텐셜에너지는
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가 된다 이 퍼텐셜에너지를 구하는 과정에서 이미 물체의 역학적 에너지 즉, 운동에너지와 퍼…(To be continued )

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실험결과/물리

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다. 또, 힘을 받은 물체는 가속운동을 하므로 그 운동 속력과 운동에너지가 증가한다.

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