[일반물리A+자료] 역학적 에너지 보존

(6-11)
출발점에서 전체 에너지는 위치에너지만 갖고 있으므로 구가 높여지는 높이는
(6-12)
로 표시된다. 지점 T를 겨우 통과하는 경우에는 [식 (6-8)]과 [식 (6-12)]를 만족하므로 B점에서 구의 선속도는
(6-13)
이다.



(4) 에너지 손실
구가 지점 T를 겨우 통과하게 조정된 출발지점 A의 측정된 높이 와 [식 (6-12)]에서 주어진 이론상의 높이 의 차이는 구가 A지점에서 지점 T까지 진행할 때 이 구간에서 발생한 에너지 손실이다. 식으로 표현하면 다음과 같다.
(6-14)
또 구가 원형 트랙의 최저점 B를 통과한 뒤 점 C에서 발사되어 지점 X에 떨어졌을 때 측정한 속도 와 이론상의 속도 와의 차이는 지점 B에서 지점 X까지 운동할 때 발생한 에너지 손실이다. 식으로 표현하면 다음과 같다.
(6-15)
따라서 전체 에너지 손실은
(6-16)
이다. 그러나 엄밀하게 이야기하면 지점 T에서 지점 B 사이에서 손실된 에너지 양은 빠졌다고 할 수 있다.

◆ 실험방법

(1) 1차 에너지 손실을 측정하기 위하여 구를 임의의 높이(A점 부근)에서 낙하시키면서 레일을 따라 운동할 때 원형 트랙 지점 T에서의 운동을 살핀다.
(2) 원형 트랙을 따라 운동하는 구가 지점 T에서 뚝 떨어지지 않고, T를 겨우 지나 떨어질 때의 출발점 높이를 찾는다.
(3) 원형 트랙의 반경 R을 측정하여 기록한다.
(4) 2차 에너지 손실을 측정하기 위하여, 구의 출발점 A점 부근의, 과정(2)에서 구한 높

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