Transcript 역학적 에너지
역학적 에너지 오승훈 이용성 역학적 에너지 역학적 에너지는 물체의 운동과 함께 나타나는 운동에 너지와 물체의 위치에 따라 정해지는 위치에너지의 합 으로 이루어진다. 운동에너지 : 운동하고 있는 물체가 가지고 있는 에너 지를 운동에너지라고 한다. (널뛰기) 위치에너지 : 물체의 위치에 따라 그 크기가 정해지는 에너지를 위치에너지라고 한다. (윈드 서핑) 높은 곳에 있는 물체가 할 수 있는 일을 어 떻게 나타낼까? 우리 조상들은 디딜방아를 밟아 공 이를 들어 올렸다 떨어뜨려 곡식을 찧었다. 이와 같이 높은 곳에서 떨어지는 물체는 일을 할 수 있는 에너지를 가지고 있다. 운동하는 물체가 할 수 있는 일을 어떻게 나타낼까? - 구르는 볼링 공이 볼링 핀을 쓰러 뜨리는 것과 같이 우리 주변에 는 운동하는 물체가 일을 하는 경우를 흔히 볼 수 있다. 예를 들어 못을 박을 때에는 망치를 운동시켜 일을 하고, 흐르는 강 물은 자갈을 운반하는 일을 한 다. 이와 같이 운동하는 물체는 다른 물체에 일을 할 수 있는 에너지 를 가지고 있다. 흐르는 물은 물레방아나 발전기의 터빈을 돌리는 일을 하고, 바람은 풍 력 발전기의 날개나 풍차를 돌리는 일을 한다. 이 때 흐르는 물의 양이 많을수록, 속력이 클수록 물레방아 나 터빈은 더 많은 일을 한다. 그리 고 바람의 세기가 셀수록, 양이 많을 수록 풍력 발전기의 날개나 풍차는 더 많은 일을 한다. 역학적 에너지의 전환 역학적 에너지의 전환 : 위치 에너지와 운 동 에너지는 서로 전환된다. ①공기의 흐름인 바람을 이용하여 풍차를 돌린다. ②볼링 경기에서 굴러가는 볼이 핀을 쓰러뜨린다. ③밀려오는 파도를 이용하여 파도타기를 즐긴다. ④흐르는 물을 이용하여 물레방아를 돌린다. 역학적 에너지 보존의 법칙 물체가 운동하고 있는 동안 마찰력이 작용 하지 않으면, 위치 에너지와 운동 에너지의 합은 항상 일정하다. 이것을 역학적 에너지 보존의 법칙이라고 한다. 역학적 에너지의 전환 1.롤러코스터의 역학적 에너지 전환 (1)내려갈 때 : 속력 증가, 위치 에너지 → 운 동 에너지 속력이 점점 빨라지므로 위치 에너지는 감소하고, 운동 에너지는 증가한다. 이것 은 처음 출발할 때 열차가 가지고 있던 위 치 에너지의 일부가 운동 에너지로 전환 되었기 때문이다. (2)올라갈 때 : 속력 감소, 운동 에너지 → 위치 에너지 속력이 점점 느려지므로 운동 에너지는 감소하고, 그 대신 위치 에너지가 증가한 다. 즉, 열차가 가지고 있던 운동 에너지 의 일부가 위치 에너지로 전환된다. 예) ` A-B-C 구간 : 속력 증가, 위치 에너지 → 운동 에너지, 위치 에너지 감소, 운동 에 너지 증가 ` C-D 구간 : 속력 감소, 운동 에너지 → 위 치 에너지, 운동 에너지 감소, 위치 에너 지 증가 비스듬히 던져 올린 공의 역학적 에너 지 전환 2. 비스듬히 던져 올린 공의 역학적 에너 지 전환 (1)올라갈 때 : 속력 감소, 운동 에너지 → 위치 에너지 운동 에너지는 감소하고, 위치 에너지는 증가한다. 이것은 운동 에너지가 위치 에 너지로 전환되기 때문이다. (2)내려갈 때 : 속력 증가, 위치 에너지 → 운동 에너지 위치 에너지는 감소하고, 운동 에너지는 증가한다. 이것은 위치 에너지가 운동 에 너지로 전환되기 때문이다. 진 자의 운동 (1)위치 에너지가 운동 에너지 로 전환 : 내려올 때(A, B → O) 위치 에너지 감소, 운동 에너지 증가 (2)운동 에너지가 위치 에너지 로 전환 : 올라갈 때(O → A, B) 운동 에너지 감소, 위치 에너;지 증가, 운동 에너지 → 위치 에너 지로 전환된다.