풍덩-위치에너지 부드럽고 묽은 진흙에 돌맹이를 던지자 1 cm를 파고 들어갔다. 2 cm 의 깊이로 파고 들어가게 하려면 속도를 얼마로 해야 할까? (a) 2 배로 (b) 3 배로 (c) 4 배로 (d) 8 배로 (e) 16 배로 정답 : a 속도를 4배로 해야 뚫고 들어가는 가능성도 4배가 될 것이다. 하지만 그렇지 않다. 왜냐하면 진흙 속에 손가락을 집어 넣어 보라. 당연히 힘이 들어간다. 이제 4배의 깊이로 더 집어 넣으려면 똑같은 힘을 4배의 거리에 걸쳐 가해야 한다. 그러므로 에너지는 4배가 든다. 돌멩이의 운동에너지를 4배로 증가시키려면 속도는 2배만 증가하면 된다. 총알의 경우를 생각해 보자. 총알의 질량은 변함없고 총구 속도를 2배로 늘리면 총알이 표적을 쓰러뜨리는 힘도 2배로 증가한다. 운동량이 2배로 .. 재미있는물리/재미있는 물리여행 2014. 8. 26. 16:04
탈출속도 역학적 에너지 보존과 탈출 속도지표에서 물체를 위로 던질 때, 던지는 속도가 빠를수록 물체는 더 높이 올라갈 수 있다. 또 어떤 물체를 충분히 빠른 속도로 던진다면 그 물체는 지구의 중력을 벗어나 무한히 먼 곳까지 갈 수 있다. 이때 어떤 물체가 지구의 중력을 벗어나 무한히 먼 곳까지 가기 위한 최소한의 처음 속도를 탈출 속도라고 한다. 지구 중력 이외에 다른 힘이 작용하지 않는다면 역학적 에너지는 지구로부터 무한히 멀리 떨어진 우주 공간에서도 항상 보존된다. 따라서 지표에서 탈출 속도로 발사된 물체는 무한히 먼 곳에서 속도가 0이 되어 운동 에너지도 0이 되며, 물체가 지표에서 발사될 때 가지고 있던 운동 에너지는 모두 위치 에너지로 전환된다. 그러므로 탈출 속도는 역학적 에너지 보존 법칙으로 구할 수.. 역학가상실험실/일과 에너지 2013. 9. 11. 13:48
탄성력에 의한 위치에너지 ● 용수철에 저장된 탄성력에 의한 위치 에너지(탄성 에너지) : 위 그림에서 용수철 상수(탄성 계수) 인 용수철의 길이를 만큼 늘어나게 했을 때 손이 용수철을 잡아당기는 힘은 가 되며, 그 때까지 사람이 한 일은 힘-변위 그래프의 면적과 같다. 즉, 이 된다.사람이 한 일만큼 용수철에 에너지로 저장되는데 이 에너지를 ‘탄성력에 의한 위치 에너지’ 또는 ‘탄성 에너지’라고 한다. 탄성력에 의한 위치 에너지는(x : 용수철이 늘어나거나 압축된 길이) ● 탄성력에 대한 역학적에너지 보존 - 탄성력에 의한 역학적 에너지 전환 : 탄성력에 의해 운동하는 물체의 위치 에너지와 운동 에너지는 서로 전환된다. 즉, 위치 에너지가 감소하면 같은 양만큼 운동 에너지가 증가한다. - 탄성력에 의한 역학적 에너지 .. 역학가상실험실/일과 에너지 2013. 9. 11. 13:06
