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일반물리학실험1 역학적 에너지 보존2025.01.241. 역학적 에너지 보존 이 실험은 물체의 역학적 에너지가 보존됨을 이해하고 실험을 통해 이를 확인하는 것을 목적으로 합니다. 실험에서는 공의 관성모멘트, 운동에너지, 중력퍼텐셜에너지 등의 개념을 이용하여 공의 역학적 에너지가 보존되는지 분석하였습니다. 실험 준비 및 과정에서는 트랙, 공, 비커, 카메라, 스크린 등의 실험 준비물을 사용하였고, 공의 운동을 슬로우모션으로 촬영하여 tracker software로 분석하였습니다. 실험 결과 및 분석, 오차 분석 등을 통해 공의 역학적 에너지가 보존됨을 확인하였습니다. 1. 역학적 에너...2025.01.24
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물리 중력과 역학적 에너지2025.11.161. 중력(Gravity) 중력은 지표 근처의 물체를 연직 아래 방향으로 당기는 힘으로, 지구가 물체를 잡아당기는 힘입니다. 질량을 가진 두 물체 사이에 작용하는 자연계의 네 가지 힘 중 가장 약한 힘이며, 유일하게 인력만 작용합니다. 뉴턴의 만유인력 법칙에 따르면 두 물체 사이의 힘은 두 물체의 질량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다. 무게는 물체에 작용하는 중력의 크기이며, 질량은 물체의 고유한 양으로 위치에 관계없이 변하지 않습니다. 2. 중력가속도(Gravitational Acceleration) 중력가속도는 중력에 의해...2025.11.16
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한양대 에리카 일반물리학실험 에저지보존법칙2025.01.141. 에너지 보존 법칙 자동차가 출발하여 다양한 형태의 트랙을 지나는 과정에서 여러 지점에서 속도를 측정한다. 각 지점에서의 높이와 속도를 측정해 운동에너지와 중력 퍼텐셜에너지의 크기를 구하고 그 합인 역학적 에너지를 구한다. 초기위치(정지상태)에서 구한 중력 퍼텐셜에너지 (운동에너지가 0이므로 역학적에너지는 중력 퍼텐셜에너지와 같다) 와 비교해본다. 자동차의 초기위치에서 출발해서 만곡을 지나는 높이를 에너지보존과 구심가속도를 통해 예측해 본다. 자동차가 만곡의 정점을 지날 때의 속도를 측정할 수 있고 그때의 수직항력과 구심가속도를...2025.01.14
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역학적 에너지 보존법칙 실험2025.11.161. 역학적 에너지 보존법칙 경사진 운동 트랙을 따라 미끄러져 내려가는 카트의 움직임을 측정하여 서로 다른 시간에서의 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지를 계산한다. 이를 통해 역학적 에너지가 보존됨을 확인하는 실험이다. 역학적 에너지는 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지의 합으로, 외부 힘이 작용하지 않는 폐계에서는 항상 일정하게 유지된다. 2. 운동 에너지 질량 m인 물체에 일정한 알짜힘을 작용하면 뉴턴의 제2법칙에 따라 물체의 가속도는 일정하게 된다. 물체가 변위 Δx만큼 이동했을 때 힘이 물체에 한 일을 계산할 수 있으며, 이는 물체의 운...2025.11.16
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용수철진자의 에너지보존 실험 예비보고서2025.11.131. 용수철진자 용수철에 매달린 물체가 평형위치를 중심으로 진동하는 조화운동 시스템입니다. 용수철의 탄성력과 물체의 관성력이 작용하여 주기적인 진동을 일으킵니다. 용수철상수와 물체의 질량에 따라 진동의 주기가 결정되며, 이는 T=2π√(m/k) 공식으로 표현됩니다. 2. 에너지보존법칙 용수철진자 시스템에서 총 기계에너지는 보존됩니다. 위치에너지와 운동에너지가 상호 변환되지만 그 합은 일정하게 유지됩니다. 최대 변위에서는 위치에너지가 최대이고 운동에너지는 0이며, 평형위치에서는 운동에너지가 최대이고 위치에너지는 최소입니다. 3. 조화...2025.11.13
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[A+ 리포트] [일반물리실험] 역학적에너지 보존 법칙 실험 (예비 결과 보고서)2025.05.021. 운동에너지 운동에너지는 입자의 운동과 관련된 에너지이며, 값이 변할 때 다른 형태의 에너지로 전환된다. 예를 들어 하늘 위 수직 방향으로 공을 던질 때 초기 운동에너지인 속력이 공의 위치가 높아지면서 위치 에너지로 전환되는 것 같은 경우이다. 2. 퍼텐셜에너지 퍼텐셜에너지는 크게 중력 퍼텐셜에너지(위치 에너지)와 탄성 퍼텐셜에너지로 나눌 수 있다. 중력 퍼텐셜에너지는 흔히 위치 에너지라 말하며 기준면을 기점으로 높이를 가진 모든 물체가 가지고 있는 에너지를 뜻한다. 3. 역학적에너지 보존 법칙 역학적 에너지 보존 법칙에 따라 ...2025.05.02
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강체의 공간운동 분석2025.11.161. 강체 운동학 강체의 공간운동은 물체가 3차원 공간에서 회전과 병진을 동시에 수행하는 운동을 다룬다. 이는 각속도, 각가속도, 선속도 등의 벡터량을 포함하며, 강체의 기하학적 특성과 질량 분포를 고려하여 분석된다. 공간운동의 해석을 위해서는 좌표계 설정과 운동 방정식의 적용이 필수적이다. 2. 에너지와 속도 계산 강체의 운동 에너지는 병진 에너지와 회전 에너지의 합으로 표현된다. 주어진 질량, 길이, 중력가속도 등의 물리량을 이용하여 속도를 계산하며, 에너지 보존 법칙을 적용하여 다양한 운동 상태에서의 속도를 구할 수 있다. 3...2025.11.16
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컴퓨터로 하는 물리학 실험 8.진동과 에너지2025.05.141. 단순조화진동 단순조화진동은 운동 방향으로 훅의 법칙을 따르는 알짜 힘만이 작용하여 진폭과 진동수가 일정한 사인곡선 모양으로 나타난다. 알짜 힘이 작용할 경우 용수철 상수 k는 F_s = -kx = ma = (ma)/x로 나타낼 수 있다. 2. 진동하는 계의 에너지 진동하는 계에서의 탄성 위치 에너지와 운동 에너지는 각각 PE_s = (1/2)kx^2, KE = (1/2)mv^2로 구할 수 있다. 진동하는 계의 총 에너지는 이들 탄성 위치 에너지와 운동 에너지를 합한 것과 같다. 3. 실험 결과 분석 실험 1에서는 변위가 최대가...2025.05.14
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에너지 보존 법칙 실험2025.01.111. 일(work) 일은 물체에 가해진 힘으로부터 외부에서 물체로, 또는 물체에서 외부로 전달된 에너지를 의미하며, 이를 통해 물체에 변위가 발생하면 힘은 물체에 일을 하였다고 한다. 이를 수식으로 정리하면 (수식-1)과 같으며 물체의 에너지가 외부로 전달되는 경우는 양의 일이고, 외부의 에너지가 물체에 전달되는 경우는 음의 일을 한다고 정의한다. 2. 운동 에너지 운동 에너지는 물체의 운동 상태를 나타내는 에너지이다. 물체의 질량을 m, 움직이는 물체의 속도를 v라고 할 때, 물체의 운동에너지 E는 (수식-3)과 같이 나타낼 수 ...2025.01.11
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역학적 에너지 보존 실험 결과보고서2025.01.121. 역학적 에너지 보존 실험을 통해 외력이 작용할 때 에너지가 보존되는지 확인하였다. 실험 결과 운동에너지와 퍼텐셜 에너지를 더한 총에너지 값이 거의 일정한 값으로 나와, 외력을 고려하지 않은 상태에서는 역학적 에너지 보존 법칙이 성립함을 확인할 수 있었다. 하지만 외력에 의한 에너지 손실이 일어났으며, 마찰력, 공기저항 등의 외력을 정확히 구할 수 없어 이에 대한 분석이 부족했다. 향후 실험에서는 외력을 고려할 수 있는 조건을 제공하여 역학적 에너지 보존 법칙을 보다 심도 있게 검증할 필요가 있다. 2. 뉴턴의 제2법칙 실험 결...2025.01.12
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