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목차
1. 실험 결과 보고서
1.1. 쿨롱의 법칙 실험
1.2. 고체의 비열 측정
2. 심장질환 문제 풀이
2.1. 부정맥
2.2. 허혈성 심장질환
2.3. 염증성 심장질환
2.4. 고혈압
2.5. 울혈성심부전
2.6. 폐부종
2.7. 동맥질환
2.8. 정맥질환
2.9. 심장판막질환
2.10. 심장질환 일반
3. 림프부종
4. 심장의 구조, 기능 및 사정
5. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 결과 보고서
1.1. 쿨롱의 법칙 실험
쿨롱의 법칙 실험은 평행한 극판에 전압을 걸어주어 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정하고 유전률을 구하는 실험이다. 전하의 크기가 q1, q2이고 거리가 r만큼 떨어진 두 점전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기는 F=ke(q1q2)/r^2 식과 같으며, 이를 쿨롱의 법칙이라고 한다. 이 식의 ke는 쿨롱 상수로 자유공간의 유전률로 바꿔 쓸 수 있다.
실험에서는 점전하를 만드는 것이 어려워 축전기를 사용하여 두 도체판 사이의 전압과 유전체를 이용해 전하량을 조절하고 거리도 쉽게 조절할 수 있다. 축전기가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 전하를 갖게 되며, 극판 사이의 전위차와 충전된 전하량 Q는 비례관계에 있다.
평행판 축전기의 전기용량 C는 C=epsilon_0(A)/d 식으로 표현되며, 여기서 A는 극판의 면적, d는 판 사이의 거리이다. 축전기를 대전시키는데 필요한 일은 W=(Q^2)/(2C)로 표현되며 이 일은 축전기에 전기적 위치에너지로 저장된다.
평행한 축전기의 두 극판 사이에 작용하는 평균 전기력 Fc는 Fc=epsilon_0(A(△V)^2)/(2d^2)와 같다. 이 힘이 두 도체판에 모여진 전하들에 의한 쿨롱 힘이 된다. 아래쪽 도체판에는 중력과 윗방향의 전기력의 합이 작용하며, 전자저울이 측정하는 질량 M은 M=-epsilon_0(A(△V)^2)/(2d^2g)로 구할 수 있다. 따라서 질량 M을 측정함으로써 쿨롱 힘을 측정할 수 있고, 공기의 유전률과 진공의 유전률이 거의 같기 때문에 이를 이용해 진공의 유전률을 구할 수 있다.
실험 방법은 먼저 이동지지대의 마이크로미터를 조절하여 두 전극의 거리를 설정하고, 디지털 저울을 이용해 영점을 맞춘다. 그 후 전압을 12kV까지 서서히 올리면서 저울이 나타내는 값을 기록하고, 이를 바탕으로 유전률과 오차를 계산한다.
실험 결과, 실험 1에서는 측정된 평균 유전률이 7.69×10^-12 C^2/N·m^2로 이론값 대비 13.15%의 오차가 있었다. 실험 2에서는 2.90×10^-14 C^2/N·m^2로 이론값과 99.67%의 큰 오차가 발생했다. 실험 3과 4에서도 각각 4.99×10^-12 C^2/N·m^2, 3.23×10^-12 C^2/N·m^2로 이론값과 43.64%, 63.52%의 오차를 보였다.
이와 같이 쿨롱의 법칙 실험에서 상당한 오차가 발생한 이유로는 첫째, 실험 환경이 이상적인 진공상태가 아니라 공기 중에서 진행되어 공기의 유전률이 실험값에 영향을 주었을 가능성, 둘째, 두 전극 사이의 거리 조절에 있어 실험자의 주관적인 개입으로 인한 오차 발생, 셋째, 열평형 상태 도달에 충분한 시간이 주어지지 않아 발생한 오차 등을 들 수 있다.
쿨롱의 법칙 실험은 전하 사이의 힘과 거리, 전하량의 관계를 이해하고 유전률을 측정하는데 목적이 있으나, 실험 상의 어려움으로 인해 상당한 오차가 발생할 수 있음을 보여준다. 따라서 실험 설계와 환경 조절에 더욱 주의를 기울일 필요가 있다.
1.2. 고체의 비열 측정
고체의 비열 측정은 열량계를 사용하여 혼합방법에 의해 고체의 비열을 측정하는 실험이다. 실험에 사용되는 기구로는 열량계, 온도계, 시료(황동, 구리, 알루미늄), 비이커, 천칭, 알코올램프 등이 있다.
실험 원리는 다음과 같다. 비열을 구하는 공식은 한 물체의 질량과 가해진 열량과 온도변화를 곱한 값으로 표현할 수 있다. 따라서 비열은 c= {TRIANGLE Q} over {m TRIANGLE t} 이다. 온도가 다른 두 물체를 접촉시켰을 때 열평형으로 인해 온도가 높은 물체에서 온도가 낮은 물체로 열이 이동하게 되고 일정한 시간이 지나면 두 물체의 온도가 같아지는 열평형 상태가 일어난다.
실험 방법은 다음과 같다. 먼저 열량계의 몰당량을 측정한다. 열량계의 모든 질량을 측정하고, 실온의 물을 열량계의 1/3 정도 넣어 평형 온도를 측정한다. 실온보다 약 20°C 높은 시료를 가열하여 온도를 측정한 뒤 열량계에 넣고 열평형상태에 도달하도록 섞은 후 평형 온도를 측정한다. 이를 통해 열량계의 물당량을 계산한다.
이어서 시료의 비열을 측정한다. 열량계의 모든 질량을 측정하고, 실온의 물을 열량계의 1/3 정도 넣어 평형 온도를 측정한다. 실온보다 약 20°C 높은 시료를 가열하여 온도를 측정한 뒤 열량계에 넣고 열평형상태에 도달하도록 섞은 후 평형 온도를 측정한다. 이를 통해 시료의 비열을 계산한다.
실험 결과, 알루미늄 시료의 비열은 0.212 cal/g·°C로 나타났으며, 이는 이론값 0.21 cal/g·°C와 매우 유사한 결과이다. 오차는 0.95%로 매우 작은 편이다. 이를 통해 이 실험이 비교적 정확한 결과를 보였다고 할 수 있다.
종합하면, 고체의 비열 측정 실험은 열량계를 사용하여 혼합방법으로 고체의 비열을 구하는 것이다. 이 실험을 통해 시료의 질량, 온도변화, 열량 등을 측정하고 비열 공식을 적용하여 시료의 비열을 계산할 수 있다. 이번 실험에서는 알루미늄 시료의 비열을 정확하게 구할 수 있었다."
2. 심장질환 문제 풀이
2.1. 부정맥
부정맥은 심장의 정상적인 전기적 활성 또는 전도 체계에 문제가 생겨 발생하는 심장 리듬의 이상이다. 정상적인 동성 리듬과 다른 이소성 자극에 의해 발생하는 부정맥은 매우 다양한 형태로 나타날 수 있다.
부정맥은 크게 서맥성 부정맥과 빈맥성 부정맥으로 나눌 수 있다. 서맥성 부정맥은 심박동수가 분당 60회 미만인 경우로, 동성서맥, 동정지, 방실차단 등이 해당된다. 반면 빈맥성 부정맥은 심박동수가 분당 100회 이상인 경우로, 심방세동, 심방조동, 심실빈맥 등이 대표적이다.
부정맥의 원인으로는 전해질 불균형, 약물 부작...
참고 자료
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