에너지 보존 법칙
실험이론
에너지란 일을 할 수 있는 능력을 말한다. 여기서 일이란 물리적으로 정의된 양으로 어떤 물체에 힘이 작용하여 그 방향으로 물체가 움직였을 때, 그 이동거리와 힘의 곱으로 주어진다. 쉽게 말해서 에너지란 힘을 들여 뭔가를 움직일 수 있는 능력을 말한다. 에너지에는 여러 종류가 있다. 운동에너지, 화학에너지, 퍼텐셜에너지, 열에너지, 소리에너지, 빛에너지, 전기에너지 등등. 고립된 계의 에너지는 그 총량이 보존되는 한도 안에서 모든 가능한 형태로 바뀔 수 있다.
물리적인 일은 물체에 가해진 힘에 의해 물체가 변위가 발생하였을 때 힘은 물체에 일을 하였다고 하는데 일의 정의는 W=F*S 이다.
물체는 가해준 힘에 의해 가속도가 생성되며 운동을 하게 된다. 물체는 운동 상태의 변화가 발생하고 에너지로 표현 할 수 있는데, 운동하는 물체가 가지는 운동 에너지이다. 운동에너지란 운동하는 물체가 가지고 있는 에너지이다. 질량이 m인 물체가 속도v로 운동하고 있을 때 그 운동에너지는 이라고 나타낼 수 있다.
(일-에너지정리)
물체의 운동을 해석하는데 일-에너지정리가 사용된다. 일-에너지 정리란 계가 외부와 상호작용을 하지 않는 고립계라면 계가 갖는 역학적 에너지가 항상 일정하다는 역학적 에너지 보존법칙을 통하여 물체의 운동을 해석할 수 있는데 먼저 또 다른 에너지가 정의 되어야 한다. 물체에 작용하는 힘이 보존력이라면 보존력에 의해 물체가 갖는 잠재적인 에너지를 표현할 수 있고 이를 위치 에너지라 한다.
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2016.05.13
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