퍼텐셜(위치) 에너지 측정 실험에서 물체를 천천히 들어 올리는 이유는? - 자바실험실

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 힘이라면 중력에 의해 아래 방향으로 가속되고, \(mg\)보다 큰 힘이라면 위쪽 방향으로 가속됩니다. 물체가 가속되면 가한 일의 일부분이 퍼텐셜(위치) 에너지 뿐만 아니라 운동 에너지로도 전환되어 버립니다.

물체가 한 일의 양은 그래프로도 나타낼 수 있습니다. 물체를 이동시킨 힘-이동거리 그래프에서 물체에 한 일의 양은 그래프의 면적과 같습니다. (수학적으로는 ‘적분’한다고 합니다.)
물체를 들어올리는 힘의 크기가 일정치 않은 경우, 그래프의 모양이 들쑥날쑥해집니다. 이렇게 되면 보통의 곱셈 공식으로는 물체에 한 일의 양을 구하기 어렵습니다.