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금오공대 일반물리학실험1(일물실1) 2023 A+ 조화운동 예비 보고서2025.01.111. 용수철 운동 실험 목적은 용수철의 운동을 관찰하여 뉴턴의 운동방정식을 이해하고, 용수철 상수, 주기, 운동에너지, 위치에너지, 역학적 에너지를 구하는 것입니다. 실험 원리 및 이론에 따르면, 용수철의 변위 y에 대한 추의 힘은 후크의 법칙에 따라 -ky로 주어지며, 이를 뉴턴의 방정식에 대입하면 물체의 위치에 대한 일반해를 얻을 수 있습니다. 또한 운동에너지와 위치에너지의 합인 역학적 에너지가 일정하다는 역학적 에너지 보존법칙을 설명할 수 있습니다. 2. 뉴턴의 운동방정식 실험에서는 용수철의 운동을 관찰하여 뉴턴의 운동방정식을...2025.01.11
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선형운동과 회전운동의 상호연관성 분석2025.11.181. 선형운동과 회전운동의 운동방정식 대응 선형운동과 회전운동의 운동방정식은 형태가 유사하다. 선형운동에서 변위(x), 속도(v), 가속도(a)는 회전운동에서 회전각(θ), 각속도(ω), 각가속도(α)와 각각 대응된다. 이러한 대응 관계는 회전운동이 매 순간 접선방향으로 움직이려는 힘을 가지고 있기 때문에 발생한다. 접선방향의 운동은 선형운동과 동일한 성질을 가지므로, 두 운동의 운동방정식이 유사한 수학적 형태를 띠게 된다. 2. 운동에너지 공식의 상호연관성 선형운동의 운동에너지는 1/2mv²이고 회전운동의 운동에너지는 1/2Iω²...2025.11.18
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[일물실] 뉴턴의 제2법칙2025.01.271. 뉴턴의 제2법칙 뉴턴의 제2 법칙은 힘과 가속도, 질량의 관계를 나타낸 운동 법칙으로 힘의 크기와 가속도는 비례하고 질량과 가속도는 반비례한다. 운동방정식은 F=ma이고 F는 물체에 작용하는 힘의 크기, a는 가속도, m은 물체의 질량이다. 이 실험에서는 추의 질량과 카트의 질량 변화에 따른 힘, 가속도의 관계를 확인하였다. 2. V-t 그래프 V-t 그래프는 시간에 따른 속도를 나타낸 그래프로 그래프 아래 면적은 이동 거리, 기울기는 가속도의 의미가 있다. 이 실험에서는 V-t 그래프를 통해 카트의 가속운동을 확인하였다. 3...2025.01.27
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연속체 지배 방정식2025.05.061. 연속체 역학 연속체 역학은 물질을 연속적인 물체(연속체)로 가정하고 뉴턴의 제2법칙과 같은 기본 역학 법칙을 적용하여 유용한 정보를 해석하는 것입니다. 연속체는 물체를 더 작은 요소로 무한히 나누어도 각각의 요소가 전체 물질의 성질을 유지하는 물질을 의미합니다. 2. 뉴턴의 제2법칙 뉴턴의 제2법칙은 힘이 질량과 가속도의 곱이라는 단순한 의미가 아니라, 외력의 합(좌변)과 물체의 관성력(우변)이 평형을 이룬다는 의미입니다. 물질의 미소요소가 받는 관성력은 체적력, 표면력, 직선력으로 나타낼 수 있습니다. 3. 응력-변형률 관계...2025.05.06
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등가속도 운동 실험 결과보고서2025.11.181. 등가속도 운동 일정한 가속도로 진행되는 물체의 운동을 의미합니다. 등가속도 운동에서는 속도가 시간에 따라 선형적으로 변하며, 변위는 시간의 제곱에 비례합니다. 이는 뉴턴의 운동 법칙을 따르며, v=v₀+at, s=v₀t+½at² 등의 기본 운동 방정식으로 표현됩니다. 실험을 통해 이론적 예측과 실제 측정값을 비교하여 물리 법칙을 검증할 수 있습니다. 2. 컴퓨터 기반 물리 실험 디지털 센서와 데이터 수집 장비를 활용하여 물리 현상을 측정하고 분석하는 실험 방법입니다. 컴퓨터를 통해 실시간으로 데이터를 수집하고 그래프로 시각화하...2025.11.18
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파이썬을 이용한 공학계산의 미분방정식 적용예2025.11.171. 자유낙하 운동과 2차 미분방정식 특정 높이에서 돌을 떨어뜨리는 상황에서 가속도는 y'' = d²y/dx² = g 형태의 2차 미분방정식으로 표현됩니다. 이를 적분하면 속도 y' = g*x + v0, 거리 y = 1/2*g*x²을 얻습니다. 초기조건 y0=0, v0=0을 적용하면 y = 1/2*g*x²이 되며, 파이썬을 통해 그래프로 표현하면 직관적으로 시간에 따른 낙하거리를 파악할 수 있습니다. 2. 인구증가 모델과 1차 미분방정식 인구증가 속도 y' = k*y 형태의 1차 미분방정식으로 모델링됩니다. 미국 인구 데이터(180...2025.11.17
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내신 1.7로 SKY 공대 서류 합격한 '미적분' 후속활동 보고서 원본2025.01.021. 미분방정식 보고서에서는 미분방정식의 의미와 상미분방정식, 변수분리형 미분방정식에 대해 탐구하였습니다. 특히 속도에 비례하는 공기저항을 갖는 자유낙하운동을 미분방정식으로 해석하고, 변수분리형 미분방정식의 해를 구하여 최종 속도에 대한 식을 나타내었습니다. 이를 통해 낙하하는 속도에 따라 종단속도가 달라질 수 있다는 의문을 가지게 되었습니다. 2. 자유낙하운동 보고서에서는 속도에 비례하는 공기저항을 갖는 자유낙하운동을 미분방정식으로 해석하였습니다. 이를 통해 변수분리형 미분방정식의 해를 구하여 최종 속도에 대한 식을 나타내고, 종...2025.01.02
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공기저항을 고려한 자유낙하 물체의 미분방정식과 일반해2025.11.161. 자유낙하 물체의 미분방정식 수립 질량 m인 물체가 중력가속도 g로 정지상태에서 자유낙하할 때, 물체에 작용하는 힘은 중력 F_g = mg와 속도에 비례하는 공기저항 F_r = -kv입니다. 뉴턴의 제2법칙 F = ma를 적용하면, 물체의 운동방정식은 m(dv/dt) = mg - kv로 표현됩니다. 이를 정리하면 dv/dt = g - (k/m)v 형태의 1계 선형 상미분방정식이 됩니다. 이 방정식은 중력과 공기저항의 균형을 나타내며, 물체의 속도 변화를 시간에 따라 기술합니다. 2. 선형 상미분방정식의 일반해 구하기 dv/dt ...2025.11.16
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[A+] 화공 단위조작 및 실험1 레포트 Orifice meter & Venturi meter 예비레포트2025.01.221. Orifice meter와 Venturi meter Orifice meter와 Venturi meter를 이용하여 좁아지는 관을 통과하는 유체의 흐름과 거동을 이해할 수 있다. 연속방정식과 베르누이 식을 이용하여 압력 등과 유속의 관계를 알 수 있다. 오리피스와 벤츄리 미터의 차이를 알 수 있고, 실제유량과 이론유량을 비교하며 볼 수 있고 이를 이용해 배출계수를 구해볼 수 있다. 2. 레이놀즈 수 레이놀즈수는 관성과 점성에 의한 힘의 비로 유체의 흐름을 예상하는 데 이용되며, 유체동역학에서 중요한 무차원의 수이다. 이것은 층류...2025.01.22
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회전장치를 이용한 관성모멘트 측정 실험2025.11.131. 관성모멘트(Moment of Inertia) 관성모멘트는 회전운동에서 물체가 회전 변화에 저항하는 정도를 나타내는 물리량입니다. 질량이 회전축으로부터 얼마나 멀리 분포하는지에 따라 결정되며, 회전 운동 방정식에서 선형운동의 질량과 같은 역할을 합니다. 다양한 기하학적 형태의 물체에 대해 이론적 계산값과 실험적 측정값을 비교하여 검증할 수 있습니다. 2. 회전운동과 토크(Torque) 회전운동은 물체가 고정된 축 주위를 회전하는 운동으로, 토크는 회전운동을 일으키는 힘의 효과입니다. 토크는 힘과 회전축으로부터의 거리의 곱으로 정...2025.11.13
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