일과 에너지 시뮬레이션

낙하 높이와 속력을 알 수 있는 간단한 시뮬레이션입니다. 속력 측정을 두 곳에서 할 수 있고, 눈금자의 방향을 바꿀 수 있습니다. 자유 낙하 운동 지구상의 모든 물체는 중력의 영향을 받습니다. 공기와의 마찰이 없다면 자유 낙하하는 모든 물체의 속력은 1초마다 9.8m/s씩 빨라집니다. … more

운동 에너지 운동 에너지는 운동하고 있는 물체 또는 입자가 갖는 에너지입니다. 운동하고 있는 물체의 질량을 m, 속도를 v라고 하면 물체의 운동에너지 Ek는 다음과 같이 계산할 수 있습니다. \[E_{ k }=\frac { 1 }{ 2 } m{ v }^{ 2 }\] … more

용수철에 저장된 탄성(퍼텐셜) 에너지 용수철의 탄성 에너지는 변형된 용수철에 저장된 에너지입니다. 영어로는 ‘잠재되어’ 있다는 뜻에서 ‘potential energy’라는 용어를 사용하며 Ep로 표시합니다. \[ 탄성\;에너지\;E_p(J) = \frac{1}{2}kx^2 \] m: 질량(kg) k: 용수철 상수(N/m) x: 용수철의 변형 길이(m) 용수철이 물체에 하는 일 물체에 … more

* 위 시뮬레이션에서 입자 사이의 인력은 고려하지 않았습니다. 물방울의 에너지는 어디로 갔을까? 물방울의 자유 낙하를 생각해 봅시다. 거시적인 관점에서, 떨어지는 물방울은 시간에 따라 위치가 바뀝니다. 이 경우 우리는 물방울이 운동한다고 말하고, 그 운동에너지(\( =\frac{1}{2} m\upsilon^{2} \))를 계산할 수 있습니다. 이 … more

위치 에너지 물체의 위치 에너지는 물체나 계에 저장되는 에너지입니다. 영어로는 ‘잠재되어’ 있다는 뜻에서 “potential energy”라는 용어를 사용하며 Ep로 표시합니다. 일반적으로 위치 에너지라고 하면, 중력에 의한 위치 에너지를 말하며 물체의 질량과 높이에 비례합니다. 용수철이 외력에 의해 변형되면 에너지를 가지게 되는데, ‘탄성력에 … more

중력에 의한 위치 에너지 무거운 물체를 들어 올리는 일을 하면 물체의 중력에 의한 위치 에너지가 증가합니다. 질량 m인 물체를 높이 h 만큼 들어 올릴 때 한 일의 양은 다음과 같이 얻을 수 있습니다. (중력에 의한 위치 에너지) 중력에 의한 위치 … more