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구심력 측정 실험 보고서2025.11.141. 구심력 등속 원운동하는 물체의 구심력은 물체의 질량, 속도, 각속도와 회전 반경에 따라 결정된다. 구심력의 크기는 Fc = mac = mv²/r = 4π²mr/T² 공식으로 나타낼 수 있다. 이 실험에서는 무선 힘/가속도 센서를 이용하여 회전하는 물체의 구심력을 직접 측정하고, 이론값과 비교하여 오차율을 계산했다. 2. 각속도와 구심가속도 원운동에서 각속도는 회전 반경과 선속도의 관계를 나타낸다. 라디안의 정의에 의해 θ = s/r로 표현되며, 구심가속도는 각속도가 감소하는 동안 변화하는 양을 측정할 수 있다. 실험에서는 회전...2025.11.14
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스핀 코팅 실험: 회전 속도와 시간에 따른 박막 두께 변화2025.11.151. 스핀 코팅(Spin Coating) 스핀 코팅은 평평한 기판에 균일한 박막을 증착하는 방법이다. 기판 중앙에 코팅 물질을 도포한 후 최대 10,000rpm의 속도로 회전시켜 원심력으로 코팅 물질을 퍼뜨린다. 회전 각속도가 높을수록 필름이 더 얇아지며, 필름 두께는 용액의 점도, 농도, 용매에 따라 달라진다. 박막 두께의 균일성이 장점이며 셀프 레벨링으로 인해 두께가 1% 이상 변하지 않는다. 스핀 코팅은 물질 도포, 회전, 경화의 3가지 과정으로 진행된다. 2. 유체동역학식 적용 코팅막의 두께는 액체의 점도, 회전테이블의 각속...2025.11.15
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자이로스코프의 세차운동과 장동운동 실험 분석2025.11.181. 토크와 각운동량 토크는 물체를 회전시키는 능력을 나타내는 물리량으로, 받침점까지의 거리와 힘의 곱이며 방향은 힘의 방향과 거리 벡터에 수직입니다. 각운동량은 물체의 회전운동의 세기를 나타내며, 운동량과 수직거리의 곱입니다. 토크와 각운동량의 관계식은 τ = dL/dt로 표현되며, 관성모멘트가 I인 강체가 각속도 ω로 회전할 때 각운동량은 L = Iω로 계산됩니다. 2. 자이로스코프의 세차운동 자이로스코프의 관성 바퀴가 각속도 ω로 회전하면 회전축을 중심으로 각속도 Ω인 세차운동이 발생합니다. 세차운동 각속도는 Ω = mgd/(...2025.11.18
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구기 종목에서 공의 커브 현상 - 마그누스 효과와 베르누이 원리2025.01.151. 마그누스 효과 마그누스 효과는 회전하는 물체가 유체를 통해 이동할 때 발생하는 현상으로, 공이 휘어지거나 커브를 만드는 원인이 된다. 이 효과는 특히 축구, 야구, 테니스 등의 구기 종목에서 자주 관찰된다. 2. 베르누이 원리 베르누이 원리는 유체가 이동할 때 유속이 빠를수록 압력이 낮아지고, 유속이 느릴수록 압력이 높아진다는 개념으로, 이것을 마그누스 효과와 연결하여 설명할 수 있다. 3. 축구 스핀킥 축구 경기에서 스핀킥을 찰 때 공은 회전하며 날아가는데, 이 회전으로 인해 공 주위의 공기 흐름에 변화가 생기게 된다. 회전...2025.01.15
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일반물리실험 정적 평형 상태 실험 예비보고서2025.01.221. 정적 평형 상태 정지한 상태에서의 물체의 평형 상태인 정적 평형에 대해 이해한다. 평형 상태에 있다는 것은 물체가 정지하고 있거나 일정한 속도로 직선운동을 하며, 물체가 전혀 회전하지 않거나 일정한 각속도로 회전한다는 것을 의미한다. 이때 물체가 정지하고 있거나 전혀 회전하지 않는 경우를 정적 평형 상태라고 부른다. 2. 회전력 원점으로부터 위치가 {vec{r}}인 입자에 작용하는 힘 {vec{F}}에 의한 회전력 {vec{tau }}는 벡터 곱에 의해 {vec{tau }} = {vec{r}} TIMES {vec{F}}로 구...2025.01.22
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직류전동기 사용 현황2025.05.071. 직류전동기의 개념 직류전동기는 외부에서 전기를 인가받아 직류전류로 회전축에 회전을 일으키는 장치이다. 직류전류가 고정자와 회전자를 흘러 자속이 발생하고, 토크를 발생시켜 전동기를 회전시킨다. 직류전동기는 회전 속도와 회전 방향을 쉽게 제어할 수 있고, 큰 힘을 발생시킬 수 있어 여러 기기에 많이 사용되며, 직류발전기와 구조가 같아 일반적으로 직류발전기로도 사용할 수 있다. 2. 직류전동기의 구조 직류전동기의 주요 구성 요소는 계자(Field Magnet), 전기자(Armature), 정류자(Commutator), 브러시(Bru...2025.05.07
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[일반물리학실험]관성 모멘트2025.01.041. 관성 모멘트 이 실험에서는 회전 역학계에서의 대칭형태를 갖는 물체들에 대한 관성모멘트를 실험적으로 측정하고 이론적 계산과 비교하였습니다. 실험에서는 추의 위치에너지가 추의 운동에너지와 회전체의 회전운동에너지가 되는 것을 이용하여 회전틀과 결합한 물체의 관성모멘트를 구한 후 회전틀의 관성모멘트를 빼는 방법으로 물체의 관성모멘트를 구하였습니다. 이론값 계산에서는 대칭체의 모양에 따라 다른 공식을 사용하였으며, 실험 결과와 이론값을 비교한 결과 200% 이상의 큰 오차율이 나타났습니다. 이는 낙하높이 유지와 낙하시간 측정 과정에서 ...2025.01.04
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강체의 공간운동 분석2025.11.161. 강체 운동학 강체의 공간운동은 물체가 3차원 공간에서 회전과 병진을 동시에 수행하는 운동을 다룬다. 이는 각속도, 각가속도, 선속도 등의 벡터량을 포함하며, 강체의 기하학적 특성과 질량 분포를 고려하여 분석된다. 공간운동의 해석을 위해서는 좌표계 설정과 운동 방정식의 적용이 필수적이다. 2. 에너지와 속도 계산 강체의 운동 에너지는 병진 에너지와 회전 에너지의 합으로 표현된다. 주어진 질량, 길이, 중력가속도 등의 물리량을 이용하여 속도를 계산하며, 에너지 보존 법칙을 적용하여 다양한 운동 상태에서의 속도를 구할 수 있다. 3...2025.11.16
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관성모멘트 측정 - 예비레포트2025.01.201. 관성모멘트 관성모멘트는 강체가 회전운동을 할 때 그 운동을 유지하려는 정도를 나타내는 물리량입니다. 이번 실험에서는 회전장치를 통해 물체를 회전시키고 각속도 및 각가속도를 측정하여 관성모멘트를 구하고, 회전운동과 토크의 관계를 확인하는 것이 목표입니다. 2. 강체 강체는 그 계에 속하는 입자가 항상 상호간 같은 상대적 위치를 유지하는 물체를 말합니다. n개의 질점으로 구성된 강체가 고정 축 주위를 회전할 때 총 운동에너지는 관성모멘트와 각속도의 제곱에 비례합니다. 3. 각운동과 선운동 각운동과 선운동은 밀접한 관계가 있는데, ...2025.01.20
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관성 모멘트 측정 실험 레포트 (물리학및실험1)2025.01.241. 강체의 회전 운동 물체의 병진 운동과 회전 운동을 기술하는 방식은 유사하다. 물체의 병진 운동은 위치, 속도, 가속도와 힘, 운동량, 에너지 등을 이용해 기술할 수 있으며 이는 좌표축을 기준으로 물체의 위치 변화를 기술한 것이다. 2. 관성 모멘트 측정 실험 각 물체의 관성 모멘트 측정 결과 실험 결과에 어떠한 조작을 가하지 않은 표 5.1.1을 살펴보면 이론값과 실험값 사이의 큰 오차가 존재하였다. 이에 대한 오차 원인으로는 무게추와 낚싯줄, 낚싯줄과 낚싯줄, 낚싯줄과 회전장치 사이의 마찰력에 의한 오차로 실험 데이터와 실제...2025.01.24
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