시지프스의 고민 실험보고서
- 최초 등록일
- 2021.05.27
- 최종 저작일
- 2021.04
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어도비 PDF
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목차
Ⅰ. Introduction
1. 실험목적
2. 배경지식
Ⅱ. METHODS
1. 굴림 운동에서의 에너지 변화
2. 원형 궤도에서 이탈하지 않는 최소 시작 높이
Ⅲ. RESULTS & DISCUSSIONS
1. 공의 굴림운동
2. 공의 역학적 에너지 변화
3. 공이 궤도에서 이탈하지 않는 최소 높이
4. 마찰의 영향 계산
5. 순수 굴림 운동의 오차
Ⅳ. CONCLUSIONS
본문내용
Abstract
이 실험은 중력장에서 굴림운동하는 공의 역학적 에너지에 대해 분석하고 역학적 에너지 보존 법칙이 성립하는지에 대한 검증을 해보았다. 순수 굴림운동을 한다고 가정한 후, 시간에 따른 총 역학적 에너지의 변화를 계산하였다. 대부분 시간이 지나고 운동을 계속할수록 역학적 에너지의 손실이 생긴다는 것을 알 수 있었고, 질량이 클수록 에너지의 손실이 크고, 더 긴 레일을 이동할 때, 에너지 손실이 크다는 것을 알 수 있었다. 또한, 원형궤도를 돌 수 있는 최소한의 높이가 주어진 상황에서 31mg 의 작은 공의 경우에는 7.861mJ 의 에너지 손실이 있었고, 54.3mg 의 큰 공의 경우에는 39.9mJ 의 에너지 손실이 있었음을 확인할 수 있었다. 이 에너지 손실이 생기는 이유는 순수 굴림 운동이 아닌 미끄러짐으로 인한 추가적인 병진운동이 포함되기 때문에 운동마찰력이 작용하고, 그 운동마찰력으로 인해 손실되는 에너지는..
<중 략>
Ⅰ. Introduction
Ⅰ.1 실험목적
일정한 힘을 받아 운동하는 공에 대해 롤러코스터와 같은 궤도를 굴러갈 때, 공의 운동과 운동의 변화 과정, 에너지의 변화를 확인한다. 또 질량의 차이에 따라 어떤 차이가 나는지에 대해 확인한다. 구슬이 원형궤도의 최고점에 도달하지 못하고 떨어지기 시작하는 최소 높이와 이론값을 비교해본다. 굴림운동에서 마찰력의 작용과 그에 따른 역학적 에너지와 운동 상태의 변화를 알아본다.
Ⅰ.2 배경지식
Ⅰ.2.1 역학적 에너지 보존 법칙
역학적 에너지 보존 법칙이랑 보존력만 작용하는 상황에서 물체가 가지는 운동에너지와 퍼텐셜에너지의 합인 역학적 에너지가 일정하다는 것이다.
참고 자료
Halliday, Robert Resnick, and Jearl Walker. Principles of Physics. Wiley, 2011. [Page 295~301]
Serway, Raymond A., and John W. Jewett. Physics for scientists and engineers with modern physics. Cengage learning, 2018 [Page 254~260]