[위치에너지 정리] 일과 에너지 위치에너지 정리

[위치에너지 정리] 일과 에너지 위치에너지 정리

 

 

 

 

 

안녕하세요, 송도중등학원 소수정예학원 GLA 백곰원장 입니다. 중등과학에서 위치에너지는

물리의 기본을 배우는 단원이라고 할 수 있는데요, 이번시간 송도중등학원 소수정예학원

GLA와 함께 일와 에너지 위치에너지 정리를 살펴보려고 합니다.

 

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위치에너지 정리 1. 위치에너지란?

위치에너지 정리의 시작은 의치에너지가 어떤 것인지를 아는 것 입니다. 위치에너지란 기준면보다

높은 곳에 있는 물체는 낙하하면서 일을 할 수 있는 능력을 갖게 됩니다. 이와 같은 높은 곳에 있는

물체가 가지고 있는 에너지를 위치에너지라고 합니다.

 

(1) 중력이 하는 일과 위치에너지

- 높은 곳의 물체가 가진 에너지(위치에너지) = 낙하하면서 하는 일(중력이 하는 일)

(2) 위치에너지의 이용

- 높은 곳의 물체가 가진 에너지(위치에너지) = 낙하하면서 하는 일(중력이 하는 일)

ⓐ 댐에 저장된 물이 아래로 떨어지면서 발전소의 터빈을 돌린다

ⓑ 무거운 추를 높이 들어올렸다가 떨어뜨려서 콘크리트 기중이나 철 기둥을 땅 속에 박는다

ⓒ 널뛰기를 할 때 한 사람이 내려오면서 널판을 구르면 다른 사람이 높이 올라간다

 


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위치에너지 정리 2. 위치에너지의 측정

위치에너지 정리 두 번째는 위치에너지의 측정 입니다.

위치에너지를 측정하는 방법은 다음과 같습니다.

 

(1) 위치에너지의 측정

- 추가 낙하하면서 나무 토막에 한 일의 양을 측정함으로써 간접적으로 측정

(2) 추의 질량과 높이에 따른 위치 에너지 관계 : 추의 위치에너지 ∝ 추의 질량 X 추의 높이

ⓐ 추의 질량이 일정할 때 : 금속 막대의 이동거리 ∝ 추의 높이

ⓑ 추의 높이가 일정할 때 : 금속 막대의 이동거리 ∝ 추의 질량

ⓒ 추가 한일 = 금속 막대에 작용하는 마찰력 X 금속 막대의 이동거리

∴ 추가 한 일 ∝ 금속 막대의 이동거리 (단, 금속막대에 작용하는 마찰력은 일정)

 ⓓ 추의 위치 에너지 = 추가 한 일(∝ 금속 막대의 이동거리)

∴ 추의 위치에너지 ∝ 금속 막대의 이동거리

∴ 추의 위치에너지 ∝ 추의 질량 X 추의 높이

 


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위치에너지 정리 3. 위치에너지와 일의 관계

위치에너지 정리 세 번째는 위에너지와 일과의 관계 입니다. 물체의 위치에너지는 물체를 그 높이까지

끌어올리는데 해 준 일과 같고 단위 J(줄)을 사용합니다. 위치에너지 정리 위치에너지와 일의 관계는

다음과 같습니다.

 

(1) 물체를 끌어올릴 때 한 일 : 물체를 끌어올릴 때 한 일 = 증가한 위치에너지

물체를 끌어올리면서 한 일은 그 물체의 위치에너지로 전환된다.

(2) 물체가 낙하하면서 한 일 : 물체가 낙하하면서 한 일 = 감소한 위치에너지

어떤 높이에 있는 물체가 낙하할 때 지면에 대하여 한 일은 그 높이에서 물체가 가지고 있는

위치 에너지와 같다.

 
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위치에너지 정리 4. 탄성력에 의한 위치에너지

위치에너지 정리 네 번째는 탄성력에 의한 위치에너지 입니다. 고무줄이나 용수철과 같은

탄성체에 힘을 주면 그 모양이 변하였다가 그 힘이 없어지면 다시 원래의 상태로 되돌아 가려는

탄성력의 작용으로 그 일을 할 수 있는데요, 다시 말해 변형된 탄성체는 에너지를 가지고 있습니다.

 
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송도중등학원 소수정예학원 GLA와 함께 위치에너지 정리를 살펴보셨는데요, 물리의 기본이 되는

위치에너지는 운동에너지와 더불어 고등과학의 기초가 됩니다. 이처럼 중등과학의 기초를 쌓는

일은 공부의 기본이 되는데요, 송도중등학원 소수정에학원 GLA는 입시전문가들이 책임교육을

통해 소수정예 과외식 수업을 실천하여 성취도를 향상시켜 드립니다. 효과적인 공부법을 위해

송도중등학원 GLA와 함께하세요!!

 

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