물리-역학적 에너지 보존
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작성일 20-05-30 16:18본문
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여기서 와 는 경사면 바닥에서 구의 선속도와 각속도 이다.
실험결과/물리
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순서
1. 實驗(실험) 목적
사면과 원주 궤도를 따라서 여러 가지 구를 굴리는 과정에서 구의 회전운동 에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 알아본다.
[주의] 실제 實驗(실험)에서는 의 관계는 (원주)궤도와 구의 회전 중심축 사이의 거리로 바뀌어야 한다. 식 (4)와 , , 의 관계를 식 (3)에 대입하면
(5)
이다.
이 구의 관성 모멘트 이며, 이므로 경사면 바닥에서 속력은
(2)
이다.
구가 점 T에 겨우 도달하는 경우 구심력은 중력과 같으므로
(4)
이다.
출발점과 점 T에서 역학적 에너지 보존법칙은
, (6)
로 표시된다
(2) 점 B에서의 속력
출발점과 점 B에서 역학…(drop)
설명
물리-역학적 에너지 보존
다. 여기서 는 T에서 구의 선속력이고 는 각속도로서 이며, R은 원형트랙의 반경이다. (미끄러지 않는다는 가정하에)
구가 높이 h에서 정지상태에서 출발하여 그림 2와 같은 경로로 굴러 내려 원형 트랙의 꼭지점 T를 겨우 통과하는 경우, 꼭지점 T에서의 역학적에너지 와 점 B에서의 구의 속력 는 다음과 같이 구해진다.
2. 實驗(실험) 원리
경사면 높이 h되는 곳에서 반지름 r이고 질량이 m인 구가 정지상태에서 출발하여 굴러내려 오면 역학적 에너지 보존법칙은
(1)
이다.
(1)원형 트랙에서의 역학적에너지
원형트랙의 꼭지점 T에서의 총 역학적에너지의 일반적 표현은
그림 1 구의 공간운동
(3)
이다.