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  일반물리학실험 | 경사면 운동 TIP  물체가 경사면을 따라 마찰 없이 내려오는 등가속도 운동에서 경사면의 기울기 변화에 따르는 물체의 가속도 변화를 실험을 통해서 알아보고 중력가속도를 구한다.   경사면 운동질량 m인 물체가 경사각 θ인 경사면을 미끄러져 내려올 때, 중력 mg의 경사면 방향의 성분력은 다음과 같다. F=mgsinθ뉴턴 제 2법칙을 적용하여 가속도에 관한 식으로 나타내면, ma = mgsinθ, a=gsinθ (이론값) 이 된다.  실험 방법1. 실험 과정1) 그림과 같이 테이블 위에 트랙과 운동 센서를 설치하고, 트랙의 한쪽 끝의 높이를 조절한다. 운동 센서에 있는 스위치는 수레표시에 고정한다.    2)  운동 센서를 인터페이스 연결한 후 측정프로그램(CAPSTONE)을 실행한다.  3)  CAPSTONE의 Ha.. Engineering/물리학 2024. 5. 24.

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  일반물리학실험 | Drop-Shot을 이용한 중력가속도의 측정 TIP 자유낙하하는 물체와 수평 방향의 초기속도를 가지고 떨어지는 물체에 대하여 각각의 경우에 대해 중력가속도를 측정하고 그 차이가 없음을 확인한다. 중력가속도 중력에 의해 야기되는 단위 시간당 물체의 속도 변화량을 말한다. 뉴턴의 제2법칙에 따르면 물체의 단위 시간당 속도 변화량, 즉 가속도는 힘에 비례하는 값을 가지게 된다. 중력의 크기는 물체의 질량에 비례하므로 자유낙하하는 물체는 질량에 상관없이 일정한 가속도로 떨어진다. 약 9.8㎨의 이 가속도를 중력가속도 g라 한다. 그러나 정확한 중력가속도는 장소에 따라 조금씩 다르다. 이것은 지구 자전에 따른 원심력이 위도에 따라 다르고, 지구가 완전한 구체가 아니라 약간 평평한 타원체이며, 지구 내부의 지질구조가 균일하지 않기 때문이다. 예를 들어 반지름.. Engineering/물리학 2023. 1. 10.

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  일반물리학실험 | Picket Fence의 자유낙하 실험 TIP 1. photogate를 이용하여 떨어지는 picket fence의 낙하시간을 측정함으로써 중력가속도의 값을 측정해보는 것이다. 2. 또한 물체의 가속도가 일정할 때 속도와 이때 시간에 따른 거리, 속도, 가속도의 관계에 대하여 알아보는 것을 목표로 하고 있다. 개요 photogate를 이용하여 떨어지는 picket fence의 낙하시간을 측정함으로써 중력가속도의 값을 측정해보는 것이다. 또한 물체의 가속도가 일정할 때 속도는 어떻게 되는가?”, “이때 시간에 따른 거리, 속도, 가속도의 관계는 어떻게 되는가?”에 대하여 알아본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 캡스톤 프로그램에서 record 버튼을 누른다. 2) 포토게이트 센서에 불이 들어오지 않은 것을 확인한 후 피켓 펜스를 떨어뜨린다. 3.. Engineering/물리학 2022. 12. 28.

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  일반물리학실험 | 단진자에 의한 중력가속도 측정 TIP 본 실험은 회전센서에 연결된 단진자의 주기적 운동을 통해 중력가속도를 측정하는 것이다. 단진자는 중력에 의한 복원력 때문에 주기적 운동을 하게 되며, 이 경우 단진자의 주기 및 진동수는 중력가속도와 줄의 길에의 의해 결정된다. 단진자는 단단한 줄에 추를 메달아 중력가속도, g를 결정한다. 위쪽이 고정되어있고, 질량이 무시될 수 있는 끈의 아래쪽에 크기를 무시할수 있는 질량 m 인 추가 매달려 주시운동을 하는 역학계를 단진자라고 한다. 단진자를 통해 역학적 에너지 보존 법칙을 설명할 수 있다. 역학적 에너는 물체의 속력에 따라 결정되는 운동에너지 Ek와 물체의 위치에 따라 결정되는 위치에너지 Ep의 합으로 정의된다. 그리고 위치에너지가 운동에너지로, 또는 그 반대로 전환되기도 한다. 외부의 물리적 .. Engineering/물리학 2022. 8. 24.

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  일반물리학실험 | 동영상 장비를 이용한 자유낙하 TIP 1. 자유낙하하는 물체와 수평방향의 초기속도를 가지고 떨어지는 물체에 대하여 각각의 경우 중력가속도를 측정하고 그 차이가 없음을 확인한다. 2. 중력을 받아 운동하는 물체를 분석할 수 있다. 등가속도 운동하는 물체의 운동을 분석하여 위치, 속도, 가속도를 구할 수 있다. 등가속도 운동하는 물체의 위치, 속도, 가속도를 시간의 함수로 나타낼 수 있다 질량이 m인 물체가 지표면 근처에서 낙하할 때 물체가 받는 중력은 로 주어진다. 여기서 G는 만유인력 상수이고, M은 지구의 질량, r은 지구와 물체 사이의 거리이다. 지면으로부터 물체까지의 거리가 지구의 반지름 R에 비해 매우 작은 경우 식에 주어진 거리는 r≈R로 쓸 수 있으므로 중력 F는 다음과 같이 나타낼 수 있다. 여기서 g=GM/R2 (9.8.. Engineering/물리학 2021. 3. 8.

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  일반물리학실험 | Interface 실험 - 자유낙하 TIP 1. Interface를 통하여 각종 실험들의 측정값과 결과를 얻어내는 방법을 이해하는 것이 이 실험의 주목적이다. 2. DataStudio라는 프로그램을 이용하여 여러 가지의 센서들을 연결시키는 방법과 연결 한 후에 실험을 한 후 얻을 수 있는 측정값 및 결과들을 어떻게 확인 하는 지에 대해 알아보려고 한다. 3. Interface를 통한 측정방법을 이해한다. 4. 자유 낙하 운동하는 물체의 운동을 이해하고, 중력가속도의 값을 측정한다. DataStudio DataStudio는 750 인터페이스에 연결된 센서에서 감지된 데이터를 표시, 분석, 저장하는 프로그램이다. 이러한 소프트웨어는 PASCO 인터페이스 및 센서와의 작업을 통해 데이터를 수집하고 분석한다. 사용자는 DataStudio를 사용하.. Engineering/물리학 2020. 11. 13.

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  일반물리학실험 | Bungee Jump Accelerations 일반적으로 물체를 떨어뜨리면 물체에는 중력과 공기마찰에 의한 저항력이 작용한다. 자유낙하란 중력 이외의 이러한 저항력들이 없다는 가정하에 일어나는 이상적인 운동을 말한다. 이때의 가속도의 크기 g는 g = 9.8m/s2= 32.2ft/s2으로 일정하며 이를 중력가속도라 말한다. 번지점프를 할 때 초기에는 고무줄의 영향을 받지 않고 자유낙하를 하며 이때의 가속도는 중력 가속도 -9.8로 일정하게 유지된다. 하지만 번지점프의 고무줄이 늘어나기 시작하면 가속도가 변화하기 시작하고, 중력보다 탄성력이 큰 시점에서 가속도가 +가 된다. 결과적으로 가속도는 사람이 여전히 아랫방향으로 떨어지고 있음에도 불구하고 위쪽방향을 향하게 된다. 이러한 배경을 바탕으로 번지점프를 할때에 대한 운동력을 실험을 통해 알아보기로 한.. Engineering/물리학 2020. 11. 6.

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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 | 역학수레(에어트랙)를 이용한 중력가속도 측정 TIP 중력에 의해서 낙하하는 추에 연결된 수레의 운동을 관찰함으로서 가속도. 힘 및 질량의 관계를 알고 중력가속도를 측정한다. 뉴턴의 운동 제 2법칙에 의하면 물체의 운동의 시간적 변화는 물체에 작용하는 힘의 방향으로 일어나며 힘의 크기에 비례한다. 운동의 변화를 힘과 가속도로 나타내면, F=ma가 된다. 물체에 힘이 작용했을 때 물체는 그 힘에 비례한 가속도를 받는다. 날개의 너비가 S1이고 이동거리가 S일때 , 가속도 a 는 실험을 통하여 가속도 a를 구할 수 있다. 2가지 방법을 이용하여 서로 비교하여 본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 실험 장치를 구성한다. 2) Photo gate timer를 작동한다.(전원장치를 켠다. → MEASURMENT 버튼을 한번 눌러 화면에 Time이 표시되도록.. Engineering/물리학 2020. 3. 18.

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  물리학및실험 | 등속 원운동과 구심력 TIP 1. 등속 원운동 하는 물체에 작용하는 구심력과 원심력의 방향을 말할 수 있다. 2. 등속 원운동하는 물체의 운동 방향을 말할 수 있다. 3. 원운동하는 물체에서 원운동을 일으키는 힘을 말할 수 있다. 원심력 원형의 경로를 따라서 운동을 하는 입자의 양으로서, 입자를 원형의 경로에 유지하는 힘 구심력과 동일한 차원과 크기를 가지지만 방향이 반대인 힘. 바닥에 고정되어 있는 기둥에 연결된 줄의 한쪽 끝에 매달려 수평면 위를 회전하는 돌멩 이는 속도의 방향이 계속 변화하고 있으며, 따라서 기둥방향으로 가속도를 가진다. 이 힘 은 속력의 제곱을 줄의 길이로 나눈 값과 같은 양이다. 뉴턴의 제2법칙에 따르면 가속은 힘에 의해서 발생하는데, 이 경우에 힘은 줄의 장력에 해당한다. 만일 돌멩이가 일정한 속 .. Engineering/물리학 2020. 2. 16.

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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 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.