물리학 실험 - 중력에너지와 회전운동 에너지
물리학 실험 - 중력에너지와 회전운동 에너지
*제목: 중력에너지와 회전운동 에너지
*목적
이 실험에서는 낙하하는 물체가 일정한 토오크를 회전원반에 준다. 물체의 중력 퍼텐셜에너지는 감소하고 병진운동에너지가 증가하며 원반의 회전운동에너지도 증가하게 된다. 퍼텐셜에너지의 감소량과 병진, 회전운동에너지의 변화량을 비교하여 에너지가 보존되는가를 검토한다.
*실험방법
1부 컴퓨터
1. 회전운동 센서의 스테레오 플러그를 Science Workshop 인터페이스의 디지털 채널 1 과 2에 꼽는다. 노란색 플러그를 1번, 검은 색을 2번에 연결한다.
2. Experiment Setup 윈도우에서 Rotary motion sensor를 두 번 누른다. 그러면 인터페이스의 그림에 센서 아이콘이 디지털 채널 1 과 2에 연결된다.
3. 센서의 아이콘을 두 번 누르면 sensor properties 윈도우의 General 윈도우가 뜬다. 여기서 sampling rate를 2Hz 설정한다. 다음 Measurement 윈도우를 열어 각가속도 (), 각속도(),위치(), 속도()를 선택한다. 다음에 Rotary motion sensor 윈도우를 열어 Divisions/Rotation 이 360에 설정되어 있는 것을 확인하고, Linear Calibration을 Med Pulley(Groove) - 중각 도르레(홈)에 설정한다.
2부 실험장치
1. 회전원반 밑에는 3단 도르레가 설치되어 있다. 중앙의 나사를 풀어 회전원반을 제거하고, 중간 도르레의 가장자리에 있는 작은 구멍에 실을 끼워 맨다. 회전운동센서의 끝에 다른 도르레를 달고 실의 끝에 추걸이를 달았을 때 추걸이가 지면으로부터 10cm 정도 떨어지도록 실의 길이를 조정하여 추걸이를 단다.
2. 중간 도르레에 실을 감았을때 실의 방향이 다른 도르레의 면과 일치하도록 다른 도르레의 방향을 조정한다. 즉, 실의 다른 도르레의 홈의 중앙에 오면서 접선방향이 되도록 하고 도르레의 높이를 조정하여 실이 수평이 되도록 한다.
3. 회전원반을 다시 설치한다.
3부 측정
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*목적
이 실험에서는 낙하하는 물체가 일정한 토오크를 회전원반에 준다. 물체의 중력 퍼텐셜에너지는 감소하고 병진운동에너지가 증가하며 원반의 회전운동에너지도 증가하게 된다. 퍼텐셜에너지의 감소량과 병진, 회전운동에너지의 변화량을 비교하여 에너지가 보존되는가를 검토한다.
*실험방법
1부 컴퓨터
1. 회전운동 센서의 스테레오 플러그를 Science Workshop 인터페이스의 디지털 채널 1 과 2에 꼽는다. 노란색 플러그를 1번, 검은 색을 2번에 연결한다.
2. Experiment Setup 윈도우에서 Rotary motion sensor를 두 번 누른다. 그러면 인터페이스의 그림에 센서 아이콘이 디지털 채널 1 과 2에 연결된다.
3. 센서의 아이콘을 두 번 누르면 sensor properties 윈도우의 General 윈도우가 뜬다. 여기서 sampling rate를 2Hz 설정한다. 다음 Measurement 윈도우를 열어 각가속도 (), 각속도(),위치(), 속도()를 선택한다. 다음에 Rotary motion sensor 윈도우를 열어 Divisions/Rotation 이 360에 설정되어 있는 것을 확인하고, Linear Calibration을 Med Pulley(Groove) - 중각 도르레(홈)에 설정한다.
2부 실험장치
1. 회전원반 밑에는 3단 도르레가 설치되어 있다. 중앙의 나사를 풀어 회전원반을 제거하고, 중간 도르레의 가장자리에 있는 작은 구멍에 실을 끼워 맨다. 회전운동센서의 끝에 다른 도르레를 달고 실의 끝에 추걸이를 달았을 때 추걸이가 지면으로부터 10cm 정도 떨어지도록 실의 길이를 조정하여 추걸이를 단다.
2. 중간 도르레에 실을 감았을때 실의 방향이 다른 도르레의 면과 일치하도록 다른 도르레의 방향을 조정한다. 즉, 실의 다른 도르레의 홈의 중앙에 오면서 접선방향이 되도록 하고 도르레의 높이를 조정하여 실이 수평이 되도록 한다.
3. 회전원반을 다시 설치한다.
3부 측정
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