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  일반물리학실험 | 강체의 공간운동 TIP 1. 경사면과 원주 궤도를 따라 구를 굴려서 구의 회전 운동 에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 측정한다. 2. 포토게이트 센서를 사용하여 구의 최종 속도를 측정한다. 3. 원주운동을 하기 위한 최소 출발 고도를 예측한다. 실험 배경 외부로부터 힘이 가해져도 크기나 형태가 바뀌지 않는 이상적인 물체를 강체(rigid body)라고 한다. 회전 운동에서 다루는 물리량은 전체 질량이 동일해도 질량이 어떻게 분포하느냐에 따라 결과가 달라지기 때문에, 질량 분포의 형태가 바뀌지 않는 강체의 개념을 도입하여 운동을 설명한다. 실험 방법 1. 실험 1 : 역학적 에너지 보존 1) 삼각대의 높이를 조절하여 강체의 공간운동 실험장치를 구성한다. 2) 랩퀘스트 인터페이스의 전원을 켜고 센서를 인터페이스의 디.. Engineering/물리학 2023. 4. 13.

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  일반물리학실험 | Tracker 프로그램을 사용한 단조화 운동 TIP  단조화 운동을 하는 물체의 영상을 촬영하고, Tracker를 사용하여 주기를 측정하고 주기와 물체의 질량, 용수철 상수 사이의 관계에 대해 배운다.   단조화 운동을 물리학에서 많은 현상들을 기술하는 데 중요한 역할을 한다. 용수철에 매달린 물체, 진자, RLC 전기회로, 고체 물질이나 분자 내에서 원자의 진동 등은 근사적으로 단조화 운동으로 기술될 수 있기 때문이다. 이 실험에서는 질량, 용수철 상수 등 몇가지 변수를 바꾸었을 때 물체의 진동하는 상태가 어떻게 달라지는가를 관찰한다.  실험 방법[실험1] 수평면에서의 진동1) 수레의 질량을 측정하고 그림2와 같이 장치한 다음 수평계를 이용하여 트랙의 수평을 조정한다. 2) 용수철을 수레와 트랙 끝단에 연결하고 수레의 평형점 위치를 기록한다.  .. Engineering/물리학 2022. 10. 30.

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  일반물리학실험 | 용수철의 단조화 운동 TIP 용수철에 대한 후크의 법칙과 경사면을 따라 진동하는 추의 단순조화 진동을 살피고 주기를 구한다. 평형점과 늘어난 길이 1. 평형점 : 평형점은 경사대 위에 우리가 처음 수레를 올려놓았을 때 기울어진 경사면을 따라서 수레가 가만히 있을때의 위치이다. 2. 늘어난 길이 : 늘어난 길이는 처음 수레에서 질량조절추를 올려놓았을 때 1개 2개 3개 개수를 늘려가면서 질량조절추의 무게를 늘리면 힘을 그만큼 받기 때문에 내려가게 되는데 이때 이 내려온 위치에서 평형점이였을때의 수레의 위치를 뺀만큼이 늘어난 길이가 된다. 진동 물체의 시간이 흐름에 따라 하나의 점을 중심으로 반복적으로 왔다갔다 하면서 움직이는 상태 혹은 어떤 물리적인 값이 일정 값을 기준으로 상하 요동을 보이는 상태이다. 복원력 평형을 이루고 .. Engineering/물리학 2022. 9. 14.

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  일반물리학실험 | 정적 평형 상태 TIP 정지한 상태(정적평형상태)의 물체에 대해 이해하자 평형(equilibrium) 상태 평형 상태에 있다는 것은 물체가 정지하고 있거나 일정한 속도로 직선운동을 하며 물체가 전혀 회전하지 않거나 일정한 각속도로 회전하는 것을 의미 한다. 즉 평형상태에 있는 물체는 다음 두가지 조건을 만족해야 한다. 실험 방법 실험1 용수철 저울을 이용한 나무토막 및 양팔 저울의 질량 측정 1) 그림 1(a)질량을 알고 있는 추를 용수철 저울에 매달아 용수철의 늘어난 길이를 기록하자. 2) F=mg=k△y를 이용하여 용수철 상수를 계산한다. 이때 중력 가속도는 9.80m/s2을 사용한다. 3) 그림 1(b)용수철 저울에 실험 2에 사용할 나무토막을 매달아 용수철의 늘어난 길이를 기록하고 나무토막의 질량 m나무토막을 계.. Engineering/물리학 2021. 4. 10.

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  일반물리학실험 | 포토게이트 경사면에서의 운동 TIP 마찰이 없는 경사면을 따라 운동하는 물체의 가속도를 측정하고 이를 이용하여 중력가속도를 구한다. 경사면을 내려가며 등가속도 운동을 하는 물체의 이동거리는 마찰이 있지만 이번 실험에서는 마찰이 없는 경사면을 운동하는 물체의 가속도를 측정하고 이를 이용하여 중력가속도를 구한다. 경사면을 따라 내려가며 등가속도(a) 운동을 하는 물체의 이동거리(s)는 다음과 같다. 초기위치는 0으로 하였다. 따라서 경사면을 따라 내려오는 시간 와 이동거리 를 측정하면 물체의 가속도를 구할 수 있다. 경사각을 라 하고 경사면에 마찰이 없다면, 물체의 가속도와 중력가속도와의 관계는 다음과 같다. a = gsinθ 본 실험에서는 마찰이 없는 경사면을 따라 운동하는 물체의 가속도를 측정하고 이를 이용하여 중력가속도를 측정한다.. Engineering/물리학 2020. 9. 3.

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  일반물리학실험 | 강체의 공간운동에 의한 역학적 에너지 보존 TIP 경사면과 원주 궤도를 따라 금속구를 굴리는 과정에서 구의 회전 운동에너지를 포함하는 역학적 에너지의 보존을 살펴본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 강체 공간운동장치를 그림 3과 같이 끝점 C가 수평을 유지하도록 실험대에 장치하고 트랙으로부터 지면까지의 거리 y를 측정한다. 2) 구의 출발점의 높이를 변화시켜 가면서 구가 원형트랙의 꼭짓점 T를 간신히 접촉하면서 지나갈 때의 출발점의 높이 h를 측정한다. 3) 구가 낙하되리라고 추정되는 위치에 먹지와 갱지를 깔고 과정 2)에서 정한 높이 h에서 구를 굴려내려 수평거리 x를 5회 측정한다. 4) 점 C에서 구의 속력 v(실험)를 x와 y를 사용하여 계산한다. 5) 식 (2)에 h값을 대입하여 구한 구의 속력 v(이론)와 비교한다. 6) v(실험)와.. Engineering/물리학 2020. 5. 24.

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  일반물리학실험 | 강체의 공간 운동 TIP 사면과 원주 궤도를 따라 금속구를 굴리는 과전에서 구의 회전운동에너지를 포함에서 역학적인 에너지가 보존되는지 알아보는 실험이다. 경사면의 높이 h가되는 곳에서 반지름이 r이고 질량이 m인 구가 정지상태에서 출발하여 굴러내려오면 역학적에너지 보존법칙은 아래식과 같다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 아래 그림과 같이 장치를 설치 한후 일정한 위치에서 쇠구슬을 5번 굴려서 떨어 지는 지점의 평균 X을 구한다. 2) 구해야하는 값은 H, Y, R, θ 를 구해야 한다. 3) 실험값과 이론값을 비교해 본다. [일반물리학실험]강체의 공간 운동 레포트 실험결과 이론값과 실험값의 차이가 25.48% 가 난다는걸 알수 있었다. 실험의 결과에서 좌변과 우변의 오차율이 25.48% 나는 이유로는 첫 번째로 트랙에서.. Engineering/물리학 2020. 3. 1.

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  일반물리학실험 | 갈릴레오 실험과 경사면에서 중력가속도 측정 TIP 1. 운동감지리를 써서 경사면에서 구르는 수레의 속도와 가속도를 측정한다. 2. 갈릴레오가 가정한 등가속도 운동이 타당한지 알아본다. 3. 경사면에서 운동하는 수레의 경사각과 가속도 사이의 수학적 관계를 결정한다. 4. 수레의 가속도와 경사각 사이의 수학적 관계식을 통해 자유낙하가속도(g)값을 구한다. 5. 등가속도 운동방정식을 구해본다. 6. 위에서 추정한 g 값이 유효한지 결정한다. 자유낙하법칙의 발견 일반적으로 실험은 목적의식 없이는 할 수 없다. ‘관찰’은 아무런 사전 조작 없이도 자연현상을 있는 그대로 조심스럽게 관측만 하면 되는데 반해서, 실험은 목적의식을 갖고 인공적인 상황을 만들어 내는 등 자연계에 능동적으로 작용함으로써 자연계로부터 답을 얻어내는 것이다. 이때 목적과는 관계없는 부.. Engineering/물리학 2020. 1. 2.

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  일반물리학실험 | 에어테이블을 이용한 경사면에서의 포사체 운동 TIP 경사면에서의 포사체의 포물선 운동을 이해하고 위치에너지와 운동에너지의 에너지보존을 확인한다. 바닥평면과 일정한 각(θ)를 가지고 초기 속도(v0)로 쏘아 올려진 질량 m인 물체의 이차원 운동을 생각해 보자. 초기 속도 v0로 바닥평면과 θ0의 각도로 쏘아 올려진 물체는 x방향으로는 받는 힘이 없어 가속도는 0이므로 속도의 변화가 없다. 하지만 -y방향으로는 중력을 받게 된다. 따라서 뉴튼의 제2법칙을 이용하여 다음을 구할 수 있다. 임의의 시간 t초에서의 물체의 위치 포물체의 수평방향 도달거리(R) 이때까지의 이동시간(T) 최고점의 높이(H) 포사체 운동에서 위치에너지와 운동에너지의 합은 일정하므로 t시점에서의 속도를 v, 높이를 h라 하면 다음의 에너지 보존식이 성립한다. 실험 방법 1. 실험 .. Engineering/물리학 2019. 12. 16.

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  일반물리학실험 | 에어테이블을 이용한 경사면에서의 중력 가속도 측정 TIP 마찰이 없는 경사면을 따라 운동하는 물체의 가속도를 측정하고 이를 이용하여 중력가속도를 측정한다. 경사면을 내려가며 등가속도 운동을 하는 물체의 이동거리는 마찰이 있지만 이번 실험에서는 마찰이 없는 경사면을 운동하는 물체의 가속도를 측정하고 이를 이용하여 중력가속도를 구한다. 경사면을 따라 내려가며 등가속도(a) 운동을 하는 물체의 이동거리(s)는 다음과 같다. 초기위치는 0으로 하였다. 따라서 경사면을 따라 내려오는 시간 와 이동거리 를 측정하면 물체의 가속도를 구할 수 있다. 경사각을 라 하고 경사면에 마찰이 없다면, 물체의 가속도와 중력가속도와의 관계는 다음과 같다. 본 실험에서는 마찰이 없는 경사면을 따라 운동하는 물체의 가속도를 측정하고 이를 이용하여 중력가속도를 측정한다. 실험 방법 1.. Engineering/물리학 2019. 12. 9.