높은 전압으로 송전하는 이유
시뮬레이션에 대한 설명 두 가지 경우를 서로 비교해 볼 수 있습니다. 발전소의 생산 전력은 \( 22,000V \times 1A = 22,000W \)로 가정했습니다. 송전선의 전압과 저항을 각각 변경할 수 있습니다. 집으로 전기 에너지가…
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일과 에너지 시뮬레이션
역학적 에너지의 전환 2
역학적 에너지 롤러코스터가 높은 곳에서 내려오는 동안 높이는 낮아지고 속력은 점점 빨라지므로, 위치 에너지는 감소하고 운동 에너지는 증가합니다. 따라서 롤러코스터가 내려오는 동안에는 위치 에너지가 운동 에너지로 전환됩니다. 한편 롤러코스터가 올라가는 동안 속력은…
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물방울의 에너지는 어디로 갔을까? (열역학 제2법칙과 비가역 현상)
* 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…
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진자의 에너지는 어디로 갔을까? (열역학 제2법칙과 비가역 현상)
진자의 에너지는 어디로 갔을까? 공기 중에서 진동하는 진자는 진동하는 과정에서 공기 분자와 계속 충돌하게 됩니다. 공기 분자는 진자로부터 에너지를 얻어서 속력이 커집니다. 반대로, 진자는 에너지가 점점 작아집니다. 결국, 진자가 가지고 있던 역학적…
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역학적 에너지의 전환
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.…
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중력에 의한 위치 에너지
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…
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지렛대에 필요한 최소한의 힘
지레 지렛대는 막대를 이용하여 힘을 전달하는 도구입니다. 지렛대를 이용하면 비교적 적은 힘으로도 일을 할 수 있습니다. 지렛대를 움직이기 위해 필요한 최소한의 힘은 지렛대의 길이로 조절할 수 있습니다. 지렛대에서의 일 일이란, 물체에 힘을…
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과학에서 말하는 ‘일(Work)’
과학에서 말하는 일(Work) 과학에서 말하는 ‘일’의 정의와 일상생활에서 말하는 ‘일’의 정의는 조금 다릅니다. 과학에서는 어떤 물체에 힘을 가하여 물체를 힘의 방향으로 이동시키는 경우, 우리는 물체에 ‘일’을 했다고 말합니다. 과학에서 말하는 ‘일’을 하지…
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퍼텐셜(위치) 에너지 측정 실험에서 물체를 천천히 들어 올리는 이유는?
퍼텐셜(위치) 에너지 측정 실험에서 물체를 천천히 들어 올리는 이유는? 어떤 물체에 힘을 가하여 물체를 힘의 방향으로 움직이는 경우, 우리는 물체에 일을 했다고 말합니다. 물체를 들어 올리는데 필요한 최소한의 힘은 \(mg\;(≒9.8×m)\)입니다. \(mg\)보다 작은…
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