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역학적 에너지는 보존된다는 원칙에 의거하면 실험측정결과(추가 끊어 질 때의 부분을 기준) 추를 들어 올렸을 때의 와 추가 늘어졌을 때의 는 같아야 한다. 하지만 실험결과 두 값 사이에는 약 0.1 정도의 차이가 발생하였다. 이것은 고립계라
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위치에서 정지해 있으므로 위치에너지만 존재 한다. 그리고 추를 놓았을 때, B지점에서는 실험대 면을 기준으로 할 때 운동 에너지만 존재한다. 즉, 위치에너지가 운동에너지로 전환됨 셈이다.
B지점부터 바닥까지는 포물체 운동을 한다. B지
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화가 있었음을 의미한다.
역학적 에너지 보존 법칙을 나타내는 공식으로부터 도출해낸, h를 구하는 위의 공식에서
로 일정하므로 h값의 오차를 발생시키는 원인은 순간속도 임을 알 수 있다. 이는 위에서 말했듯이 공기와의 마찰 등 주어진 실
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47
0.463
3
48
0.648
43.5
0.522
45
0.413
46.5
0.450
4
47
0.618
40.5
0.447
43
0.365
49
0.517
5
43.5
0.522
44
0.535
48
0.490
47.5
0.477
평균
45.7
0.529
42.1
0.487
45.5
0.427
47.6
0.479
평균
오차율
4.8%
11%
3.14%
6.78%
3.96%
10.77%
1.5%
4.0%
A의 무게: 164.7g B의 무게: 122.8g 추의 무게:51g
마찰계수
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고 가정했을 경우, 역학적 에너지 보존 법칙에 의한 식은 다음과 같다.
따라서 의 식을 만족해야 한다.
하지만 이 실험의 운동에서는 물체가 회전 운동을 하지 않을 수 없다. 만약 물체가 미끄러짐이 없이 마찰에 의한 회전 운동을 하여 그에
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에너지가 감소하게 되며, 역학적 에너지가 감소하게 된다.
또한 실의 끊어지는 반응에 의한 오차도 있다. 추를 매달은 실의 종류와 두께에 따라 결과값이 다르게 나오는 것을 알 수 있었는데 실이 끊어질 때 생기는 오차에 의한 값이라 할 수
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에너지를 합한 값이 된다. 다시 말해, (질량중심의)병진운동과 (질량중심을 통한 축 주위의)회전운동의 결합으로 보는 것이다. v(이론)의 공식은 이 운동에너지의 총량과 구의 출발점 A의 높이에서의 위치에너지가 같다는 역학적 에너지 보존
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그리며 떨어지고 추가 떨 어진 위치는 먹지에 의해서 흰 종이 위에 표시된다. 이 위치와 O점 사이의 거리 x를 측정한다.
7> x와 H값을 (6)식에 대입하여 수평 방향 속도 를 구하고, 로부터 실이 끊어지는 순간의 운동 에너지를 계산한다. 또한 y
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역학적 에너지 보존법칙에 관한 실험이다. 계산할 것이 많아서 복잡한 실험이었다.
실험방법과 측정은 굉장히 간단하지만, 데이터를 분석하는 데는 매우 긴 시간이 걸렸다. 역학적에너지, 특히, 운동에너지를 계산하는 것이 번거로웠다. 그리
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가 높이 h에서 낙하하면서 할 수 있는 일이다. 역학적 에너지 보존 법칙은 이론적으로는 마찰이나 공기 저항이 없으면 물체의 역학적 에너지는 일정하게 보존된다는 것이다. 예를 들자면 공이 비탈면을 내려올수록 높이가 낮아지면서 속력이
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