8 에너지 보존 실험(예비)

소개글

에너지 보존 실험 예비보고서

10점 만점에 10점 받은 예비레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. References

본문내용

1. 실험 목적
실에 매달린 추의 위치에너지와 운동에너지의 변화를 측정하여 추가 가지는
역학적 에너지가 보존됨을 확인한다.
2. 실험 이론
(1) 에너지 보존 법칙(고립된 물리계의 에너지 총량은 항상 보존된다.)
물리학의 수많은 법칙들 가운데 보통 사람들에게 비교적 친숙한 법칙이 에너지 보존 법칙이다. 에너지 보존 법칙이란 외력이 작용하지 않는 어떤 고립된 물리 계(system)의 에너지는 그 형태가 달라질 수는 있으나 그 총량은 항상 보존된다 는 법칙이다. 즉 고립된 계의 에너지는 새로이 생겨나거나 혹은 사라지지 않는다.
에너지란 일을 할 수 있는 능력을 일컫는다. 여기서 일(work)이란 물리적으 로 정의된 양으로 어떤 물체에 힘이 작용하여 그 방향으로 물체가 움직였을 때, 그 이동거리와 힘의 곱으로 주어진다. 쉽게 말해 에너지란 힘을 들여 뭔가를 움 직일 수 있는 능력을 말한다. 에너지에는 여러 종류가 있다. 운동에너지, 화학에 너지, 퍼텐셜에너지, 열에너지, 소리에너지, 빛에너지, 전기에너지 등등. 고립된 계의 에너지는 그 총량이 보존되는 한도 안에서 모든 가능한 형태로 바뀔 수 있다.
갈릴레이가 생각했던 빗면 실험을 떠올려 보자. 빗면 위에 구슬을 가만히 놓 아두면 처음에는 이 구슬이 중력에 대한 퍼텐셜에너지만 가진다. 처음에는 정지 해 있으므로 운동에너지는 없다. 이제 구슬이 빗면을 굴러 내려오면 퍼텐셜에너 지는 줄어들고 운동에너지는 그만큼 늘어난다. 만약 구슬이 빗면을 다 내려와 지면에 닿게 되면 구슬의 퍼텐셜에너지는 없어진다. 대신 구슬은 그만큼의 운동 에너지를 가지고 지면을 따라 굴러간다. 즉 구슬의 퍼텐셜에너지가 운동에너지 로 바뀐 것이다. 만약 지면에 마찰이 없으면 구슬은 한없이 굴러갈 것이다. 왜냐 하면 고립된 계의 에너지는 보존되기 때문이다.

참고 자료

① 물리학 제6판(Tipler Mosca, 청문각, 2010)
② 사이언스올(http://www.scienceall.com)
③ 물배 입시교실(http://www.mulbae.net/)
④ 바다소.net(http://badaso.net/)
⑤ 두산 백과사전(http://100.naver.com/)
⑥ 위키백과(http://ko.wikipedia.org/)