"Physics Explorations and Projects"의 실험 #14이번 실험은 중력에 의한 위치에너지를 이해하기 위한 활동입니다. 학생들은 물체가 가진 위치 때문에 생기는 에너지를 확인하기 위한 실험 장비를 구상합니다. 물리학에서는 종종 중력이 어떠한 작용을 미치는지 설명하지 않고 공식을 사용하고는 합니다. 이번 활동에서는 시스템(system)을 외부의 중력이 작용하는 물체로 정의합니다.

이 활동으로 학생들은 중력위치에너지에 대한 방정식 사용의 의미를 이해하고 시스템 정의의 중요성을 확인하는 것입니다. 또한 중력의 힘이 물체에 작용하기 때문에 물체의 운동에너지(또는 다른 형태의 에너지)가 다른 형태의 에너지로 바뀔 수 있다는 것을 이해합니다. 이 활동의 궁극적인 목적은 물체에 작용하는 중력의 힘에 의해 발생하는 에너지의 변화를 일정 범위의 수직 변위를 통해 예측할 수 있는 수학적 모델을 개발하는 것입니다.

운동 센서, 고 무선 센서 카트 등으로 수직으로 운동하는 물체의 거리를 측정합니다. 물체가 얻은 운동 에너지를 물체의 처음 높이와 비교합니다. 학생들은 높이에 따른 물체의 중력 위치 에너지 사이의 관계, 시스템 정의의 중요성, 물체에 작용하는 중력에 대한 생각 등을 서로 토론하여 공유합니다.

• 실험 설계
• 실험 데이터에서 결론 도출
• 시스템에서 작용한 힘은 운동에너지의 변화와 동일하다는 것을 확인합니다.추가 장비가 필요할 수 있습니다. 아래 장비들 중 하나를 선택하여 실험할 수 있습니다.