에너지의 변환 시뮬레이션

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

역학적 에너지 보존법칙 롤러코스터를 살펴보면 아주 재미있는 것을 발견할 수 있습니다. 아니, 아무것도 발견할 수 없다는 것이 오히려 재미있는 것인가요? 바로 롤러코스터 바디에는 엔진이 없다는 것입니다. 처음에 외부 모터를 이용해서 롤러코스터를 가장 높은 곳까지 끌어올립니다. 그러면 그 이후에는 롤러코스터가 저절로 … more

꼬마도 알고 있는 그네 타기의 비법 “어떻게 그렇게 높이 올라갈 수 있니?” 세상에는 누구나 알고 있지만, 그 원리를 말로 설명하기 힘든것이 있습니다. 그 중의 하나가 그네 타는 방법이라고 생각합니다. 그네 타는 방법을 물리적으로 설명할 수 있을까요? 움직이는 그네의 중간 지점에서 … more