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  일반물리학실험 | 힘의 평형 - 재택 실험 TIP 물체를 달아 늘어난 고무줄의 길이를 이용하여 고무줄의 장력을 계산하고 힘의 평형이 되는 조건을 이해한다. 물체가 평형 상태에 있으려면 물체에 작용하는 외력의 합과 회전력이 모두 0이 되어야 한다. 이때 물체에 작용하는 모든 힘의 합이 0이 되는 상태를 병진 평형이라 하고 회전력이 0이 되는 경우를 회전 평형이라 한다. 즉, 물체의 평형을 논할려면 다음 두 식이 성립 되어야 한다. 하지만 이 실험에서는 세 힘의 평형만 생각하므로 병진 평형 조건만 만족하면 된다. 본 실험에서 사용하는 고무줄의 경우 탄성이 있으므로 원래의 모양으로 돌아올려는 성질을 갖고 있다. 이때 돌아올려는 복원력의 경우 훅의 법칙으로 설명할 수 있다. F = -kΔx(k는 용수철 상수, Δx는 돌아간 길이) 고무줄에 물체를 매달아.. Engineering/물리학 2021. 10. 21.

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  일반물리학실험 | 줄의 진동(줄의 파형) TIP 도르래와 질량 추를 이용하여 줄에 장력을 만들어주고 모터의 전압을 조절하여 진동수를 변화시켜주며 정상파를 관찰한다. 양쪽 끝이 고정된 줄(String)을 진동시키면 줄을 따라 진동수와 진폭이 같은 두 파동이 양 끝에서 반사되어 서로 반대 방향으로 진행하게 된다. 이러한 파동은 일반적인 간섭법칙에 따라 결합하는데 어떤 조건(공명) 하에서는 정상진동의 형태인 정상파(Standing Wave)가 생긴다. 즉, 기본주파수 또는 그 정수배로 줄을 진동시키면 줄 내에서 정상파가 형성되고 이때 높은 주파수를 배음(harmonics)이라 부른다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 장비를 [그림1]과 같이 설치한다. 테이블의 양 끝에 테이블 클램프를 설치하고 왼쪽에는 지지대, 오른쪽에는 도르래를 설치한다. 주파수변.. Engineering/물리학 2021. 10. 11.

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  일반물리학실험 | 진자의 구심력 TIP 1. 진자의 운동을 이해한다. 2. 구심력의 의미를 이해한다. 구심력(Fc)은 질량 m인 물체가 원 궤도를 따라 움직이게 하는 힘이며, 질량(m), 회전 반지름(r)과 접선속도(vt)로 표현된다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) Pasco 550 Universal Interface와 컴퓨터를 연결하고 전원을 켠다. 2) 컴퓨터 바탕화면에서 Pasco Capstone를 실행시킨다. 3) Capstone의 왼쪽 상단의 장치 도구에서 하드웨어 설정 창을 열고 하드웨어 설정 창 안의 Pasco 550 Universal Interface 그림의 디지털 채널 1을 포토게이트로 선택하고 아날로그 채널 A를 힘 센서로 선택한다. 4) 왼쪽의 장치 도구에서 Timer Setup을 선택한 다음 Pendulum wl.. Engineering/물리학 2021. 5. 17.

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  일반물리학실험 | 현의 진동 - 정상파 TIP 현의 진동을 관찰하여 정상파를 이해하고 초기 조건 및 경계 조건의 요인에 따른 관계를 확인한다. 양쪽 끝이 고정된 길이 L의 줄에서 양쪽 끝으로 입사하고 반사하는 파동의 연속적인 중첩으로 줄에 정상파가 생긴다. 이 줄에는 파동에 대한 경계 조건이 존재하게 되는데 줄의 양쪽 끝은 고정되었기 때문에 양쪽 끝에서의 변위는 0이고, 정의에 따라 마디가 됨을 알 수 있다. 이런 경계 조건 때문에 줄에는 고유의 진동 모양을 갖고 있는 다수의 고유 모드가 존재할 수 있다. 고유 모드에서 항상 정지된 마디를 제외하면, 줄의 모든 요소들은 같은 진동수로, 하지만 서로 다른 단조화 진폭으로 진동한다. 줄에 대한 고유모드는, 양끝이 마디이고 마디와 배는 1/4 파장만큼 떨어져 있다는 필요 조건을 집어넣어 구할 수 있.. Engineering/물리학 2021. 4. 4.