구의 공간운동을 이용한 역학적 에너지 보존법칙
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작성일 24-07-18 15:57
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REPORT
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1.목적
- 사면과 원주 궤도를 따라 금속 구를 굴리는 과정에서 구의 회전 운동에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 살펴본다.(미끄러지지 않는다는…(skip)(1)원형 트랙 꼭지점에서 역학적 에너지 E1
(2) 점b에서 속력vk
(3) 점b에서 속력 vt와 점c의 속력 vk의 관계
4. test(실험) 방법
5. 식(2)에 h값을 대입하여 구한 구의 속력v(theory )과 비교한다.
구의 공간운동을 이용한 역학적 에너지 보존법칙
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구의 공간운동을 이용한 역학적 에너지 보존법칙
다.
2. theory
- 경사면의 높이 h되는 곳에서 반지름r이고 질량이 m인 구가 정지상태에서 출발하여 굴러 내려오면 역학적 에너지 보존법칙은mgh = 1/2mv2+1/2Iw2 (1)
이다.
6. v(test(실험) )과 v(theory )이 같지 않다면 이유를 생각해보고 역학적 에너지의 손실 △E를 계산하라.
7. 구의 공간 운동장치를 그림.2와 같이 끝부분이 수평면과 각 θ0를 이루도록 설치하고 과정(2)와 같은 test(실험) 을 높이h를 측정(測定) 하고, 점c와 지면의 수직거리y0및 원형트랙의 반경 r을 재어 기록한다.
여기서 v와 w는 경사면 바닥에서 구의 선속도와 각속도이다.이 구의 관성모멘트 I=2/5×mr2이며 , v=rw이므로 경사면 바닥에서 속력은
v= (10/7×gh)1/2 이다 (2)
※주의
실제 test(실험) 에서는 v=rw의 관계는 r이 원주궤도와 구의 회전 중심축 사이의 거리로 바뀌어야 한다.
