보고서 설명

1. 실험목표
경사면과 원주궤도를 따라서 쇠구슬을 굴리는 과정에서 쇠구슬의 회전운동 에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 관찰한다.

2. 실험원리
경사면의 높이 h되는 곳에서 반지름 r이고 질량이 m인 쇠구슬이 정지 상태에서 출발하여 굴러내려 오면 쇠구슬은 운동에너지를 가지며 또한 회전운동에 대한 관성모멘트를 가지게 된다. 역학적 에너지 보존법칙은 (y = h)

본문일부 및 목차

(1) 쇠구슬의 공간운동장치를 그림 1.3.3과 같이 끝점 C가 수평을 유지하도록 실험대에 장 치하고 트랙으로부터 지면까지의 거리 y를 측정한다.

(2) 쇠구슬의 출발점의 높이를 변화시켜가면서 쇠구슬이 원형트랙의 꼭지점 T를 간신히 접 촉하면서 지나갈 때의 출발점의 높이 h를 측정한다.

(3) 쇠구슬이 낙하되리라고 추정되는 위치에 먹지와 종이를 깔고 과정(2)에서 정한 높이 h 에서 쇠구슬이 굴러내려 수평거리 x를 5회 측정한다.

(4) 점 C에서 쇠구슬의 속력 v실험를 x와 y를 사용하여 계산한다.

(5) 식(2)에서 h 값을 대입하여 구한 쇠구슬의 속력 v이론과 비교한다.

(6) v실험과 v이론이 같지 않다면 이유를 생각해보고 역학적 에너지의 손실△E를 계산하라.

(7) 쇠구슬의 공간운동장치를 그림 1.3.2와 같이 끝 부분이 수평면과 각 ⦵0를 이루도록 설치하고 과정(2)와 같은 실험을 높이 h0를 측정하고, 점 C와 지면의 수직거리 y0및 원형트랙의 반경 R을 재어 기록한다.

(8) 과정(7)에서 측정한 h0가 식(6)을 만족시키는지를 검토하라.

(9) 쇠구슬이 낙하되리라고 추정되는 위치에 먹지와 종이를 깔고 과정(7)에서 정한 높이 h 에서 굴러내려 수평거리 xf 5회 측정한다.

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