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[충북대학교] 일반 물리학 및 실험 1 - 역학적 에너지 보존 결과보고서

실험 결과 보고서일반물리학 및 실험 Ⅰ역학적 에너지 보존그림입니다.원본 그림의 이름: 09.jpg원본 그림의 크기: 가로 128pixel, 세로 128pixel이름학과학번담당 교수실험결과 보고서1. 실험 제목: 역학적 에너지 보존2. 실험 일자: 2023년 5월 3일3. 실험 목표외력이 작용할 때 역학적 에너지가 보존이 되는지 확인한다.4. 이론 및 원리역학적 에너지 보존위치 에너지 는 중력 그리고 탄성 위치 에너지의 합 =중력+탄성이다. 중력과 탄성력 외에 다른 힘이 가해지지 않는다면 위치 에너지는 보존된다. 그리고 운동 에너지 는 질량과 속도에 의해 결정된다. 위치 에너지와 운동 에너지의 합을 총 역학적 에너지 라고 부른다.보존력이 작용하는 경우의 에너지는 다음과 같다.= +중력+탄성=수식입니다.{1} over {2}2+ +수식입니다.{1} over {2}2그리고 이때, E처음= E나중이 성립한다.포토게이트가 물체의 운동을 측정하는 원리포토게이트는 광학적인 방법으로 물체의 운동을 측정하는 기구이다. 포토게이트에는 발광 다이오드를 쓰고 광검출기로는 광 다이오드를 써서 서로 마주 보게 위치시킨다. 그 사이로 물체가 지나가면 에미터로부터의 빛을 차단하게 되므로 광검출기의 출력신호가 변화된다. 포토게이트에는 계수기(counter)가 들어 있어서 변화되는 시간 간격을 측정할 수 있다. 물체가 빛을 차단하는데 걸리는 시간을 , 물체의 크기를 d라고 하면 물체의 속력은 v = d/ 로 구할 수 있다.용수철이 한 일용수철이 한 일 F는 훅의 법칙에 따라 (FSp)s=-Δ=-(-0) 이다. 여기서 Δ는축을 따라 용수철이 변형된 길이를 뜻하고, 상수는 용수철 상수를 뜻한다. 이번 실험에서는 Δ를 누적 거리로 놓았다.흩어지기 힘마찰이나 끌림 같은 힘은 계의 거시적인 운동 에너지를 열에너지로 흩어지게 한다.5. 실험 도구컴퓨터, 인터페이스, 인터페이스 연결케이블, 센서 연결케이블,포토게이트, 도르래, 도르래 고정대, 분동추, 용수철, 카트, 스토퍼 2 개, 트랙, 실, 가위6. 실험 방법실험 11. 인터페이스를 연결한 후 Excel 프로그램을 실행한다.2. 포토게이트를 반드시 [A] 채널에 연결한다. 포토게이트 중앙의 홈에 도르래를 연결한다.3. 스토퍼를 트랙에 설치한다. 스토퍼 쪽에 도르래 고정대를 이용하여 도르래를 연결한 포토게이트를 설치한다.4. 카트 앞쪽의 구멍에 실을 연결하고, 실이 도르래를 지나 트랙 아래로 늘어지도록 한다. 그리고 실 끝에는 분동추를 연결한다. 카트와 도르래 사이의 실이 트랙과 최대한 평행하도록 도르래의 높이를 조절한다.5. [과학실험] → [실험시트 만들기] → [속도, 가속도 - 포토게이트]를 선택한다.6. 실 끝에 단 분동추가 도르래에 닿을 정도로 카트를 뒤쪽으로 옮긴다.7. [실험 시작]을 누르고 카트를 놓는다. 카트가 스토퍼와 부딪친 후에 [실험 중지]를 누른다.8. 측정된 누적거리와 속도를 이용하여 매시간마다 중력 위치에너지와 운동에너지를 구한다. 구한 에너지를 더하여 매시간의 총 에너지를 구한다. 시간, 위치에너지, 운동에너지, 총 에너지를 모두 드래그하여 [삽입] → [분산형 그래프]를 누른다.실험 21. 실험 1의 세팅에서 카트의 나머지 한쪽 끝에 용수철을 연결한다. 용수철의 나머지 한쪽 끝은 실을 이용하여 긴 스토퍼에 연결한다. 용수철을 직접 연결하기 힘들다면, 실을 이용하여 연결한다.2. 실 끝에 단 분동추가 도르래에 닿을 정도로 카트를 뒤쪽으로 옮긴다.3. [실험 시작]을 누르고 카트를 놓는다. 카트가 되돌아오기 시작하면 [실험 중지]를 누른다.4. 카트에서 용수철을 분리하고, 용수철의 끝에 실을 연결하여 분동 추를 매단다.5. 분동 추를 매단 상태에서 용수철이 움직이지 않을 때(평형상태), 용수철의 길이를 측정한다. 분동 추의 질량을 2번 더 바꿔서 실험한다. 실험 결과를 이용하여 용수철 상수를 구한다.6. 카트가 움직이기 시작했을 때부터 최초로 최고 속도가 되었을 때까지만 사용할 것이다.7. 측정된 누적거리와 속도를 이용하여 매시간마다 중력 위치 에너지, 탄성 위치 에너지, 운동 에너지를 구한다. 구한 에너지를 더하여 매시간의 총에너지를 구한다. 누적 시간, 중력 위치 에너지, 탄성 위치 에너지, 운동 에너지, 총에너지를 모두 드래그하여 [삽입] → [분산형 그래프]를 누른다.7. 실험 결과카트의 무게0.481 kg중력 가속도9.79901 m/s2분동 추의 무게실험 1실험 20.05 kg0.15 kg추의 개수1개 (평행상태)2개3개추의 무게0 kg0.05 kg0.1 kg용수철의 길이0.78 m0.71 m0.60 mΔ0.07 m0.18 m실험 2; 용수철 상수8. 결과 분석추의 무게가 무거우면 운동하는 시간이 너무 짧아 제대로 된 측정이 되지 않았기 때문에 적당한 무게를 가지고 있는 50g 추 하나를 달았다. 실험 2에서는 실험 1과의 차이점을 두기 위해 좀 더 무겁게 했다.용수철 상수 는 용수철에 가해진 힘을 용수철이 늘어난 길이 Δ로 나눈 값이다. 이번 실험에서 Δ는 각각 용수철에 추가 1개 매달렸을 때, 2개 매달렸을 때 평행상태로부터 늘어난 길이였다. 매달려있는 용수철에 가해지는 힘은 중력뿐으로, 질량×중력 가속도로 구할 수 있다. (구하려는 용수철 상수는 힘의 크기만을 뜻하기 때문에 방향을 표시할 마이너스 부호는 쓰지 않았다.)=수식입니다.{F} over {DELTA }=수식입니다.{mg} over {DELTA }=수식입니다.{0.531 TIMES 9.8} over {0.07},수식입니다.{0.581 TIMES 9.8} over {0.18}이렇게 해서 나온 값 74.34, 31.63의 평균값인 53 이 용수철 상수이다.실험 1의 에너지 그래프그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00003ce80001.bmp원본 그림의 크기: 가로 538pixel, 세로 323pixel실험 2의 에너지 그래프그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00003ce80002.bmp원본 그림의 크기: 가로 554pixel, 세로 332pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 비교.png원본 그림의 크기: 가로 242pixel, 세로 98pixel9. 결론실험 1의 실험 결과에서는 에너지 보존 법칙이 상당 부분 성립되는 것으로 보인다. 그래프에서도 총에너지를 뜻하는 회색 선이 일정했고, 표에서도 E처음= 0.33 , E나중= 0.34으로 매우 유사한 값을 보여주고 있기 때문이다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00003ce80006.bmp원본 그림의 크기: 가로 249pixel, 세로 228pixel반면 실험 2의 실험 결과에서는 0.129108 N 정도의 에너지 손실이 일어났다. 표를 보면 위치 에너지의 감소량에 비해 운동 에너지의 증감 폭이 작다. 이 때문에 총에너지도 큰 폭으로 감소했다.중력과 탄성력 외에 다른 힘이 가해지지 않는다면 역학적 에너지는 보존된다. 하지만 이번 실험에서는 카트와 트랙 사이의 마찰력, 카트와 추가 받는 공기의 저항 등이 포함됐다. 이러한 힘들은 운동 에너지를 열에너지로 흩어지게 한다.정리하자면, 이 실험에서는 중력과 탄성력을 제외한 다른 외력(특히 마찰력)이 있었기 때문에 역학적 에너지 보존이 일어나지 않았다. 실험 2에서 에너지 손실이 유독 컸던 이유에는 실험 1에서보다 실험 2에서의 물체의 질량이 더 커서 마찰력이 더 커졌기 때문이다. 손실됐던 힘 0.13N은 열에너지다.그림입니다.원본 그림의 이름: Screenshot_20230507-073827_Samsung Notes.jpg원본 그림의 크기: 가로 1200pixel, 세로 228pixel프로그램 이름 : Android RP1A.200720.012.P200ZHS4CWA2실험에서 나온 운동 에너지를 (속력의 제곱 나누기 2×가속도)로 나눈 게 질량×가속도와 동일한 것을 확인함으로써 이번 실험에서 뉴턴의 제2 법칙이 성립함을 알 수 있다.10. 고찰이번 실험에서 위치 에너지가 감소함에 따라 운동 에너지가 증가함으로써 둘의 총합인 역학적 에너지는 보존이 된다는 것을 실험 1의 에너지 그래프를 통해 명확히 알 수 있었다.비 보존력인 외력이 개입하면 에너지 손실이 일어난다는 것도 실험 2에서 확인할 수 있었다. 뉴턴의 제2 법칙에 따라 물체의 질량이 증가할수록 속도도 증가해 최종적으로 물체가 하는 일이 증가하는 것도 실험 1과 실험 2의 결과에서 알 수 있었다.이번 실험에서 중요했던 것은 실험에 따라 추의 무게를 유동적으로 조절하는 것이었다고 생각한다. 실험 1에서 추가 너무 많으면 마찰력이 증가해 역학적 에너지 보존을 제대로 관찰할 수 없었을 것이기 때문이다. 또한 실험 2에서 용수철 상수를 재기 위해 용수철을 평행상태로 만드는 추를 하나 매다는 것도 필요했다.

자연과학| 2026.03.22| 5페이지| 1,500원| 조회(9)

결과보고서, 역학적 에너지 보존, 일반물리학및실험결과보고서

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[충북대학교] 일반 물리학 및 실험 1 - 회전운동 결과보고서

실험 결과 보고서일반물리학 및 실험 Ⅰ회전 운동그림입니다.원본 그림의 이름: 09.jpg원본 그림의 크기: 가로 128pixel, 세로 128pixel이름학과학번담당 교수실험결과 보고서1. 실험 제목: 회전 운동2. 실험 일자: 2023년 5월 10일3. 실험 목표에너지 보존을 이용하여 관성 모멘트를 측정한다.다양한 물체의 관성 모멘트를 측정하여 이론값과 비교한다.4. 이론 및 원리그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000046681e79.bmp원본 그림의 크기: 가로 276pixel, 세로 111pixel회전 운동을 포함한 역학적 에너지의 보존회전축이 움직이는 물체는 회전 운동과 병진 운동이 결합한 운동을 하게 된다. 회전 운동 에너지는 각속도 와 물체의 관성 모멘트 에 의해 결정된다. 이때, 에너지 보존 법칙에 따라 다음 식이 성립한다.운동+회전=위치이 식을 풀어서 쓰면 다음과 같다.수식입니다.{1} over {2}2+수식입니다.{1} over {2}2=수식입니다.h위의 식을 이용하여 관성 모멘트를=수식입니다.{2mgh} over {v ^{2}}22,수식입니다.h= ( = 물체의 질량, = 물체의 반지름)으로 구할 수 있다.모션 디텍터가 움직92pixel버니어 캘리퍼로 물체의 길이를 측정하는 방법버니어 캘리퍼는 어미자와 아들자로 되어있다. 아들자는 1mm를 20등분하여 만든 것으로, 아들자의 한 눈금은 본체의 두 눈금보다 1/20(=0.05) mm만큼 짧게 되어 있다. 따라서 아들자의 n번째 눈금이 어미자의 눈금과 일치하고 있으면, n × 0.05 mm 만큼 더해줘야 한다.그림입니다.원본 그림의 이름: Screenshot_20230514-183114_Samsung Notes.jpg원본 그림의 크기: 가로 1199pixel, 세로 381pixel프로그램 이름 : Android RP1A.200720.012.P200ZHS4CWA2결과 분석에 필요한 값들5. 실험 도구컴퓨터, 인터페이스, 인터페이스 연결케이블, 센서 연결케이블,모션 디텍터, 쇠구슬, 플라스틱 파이프, 쇠막대, 각도기, 버니어 캘리퍼, 트랙.6. 실험 방법그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000046680002.bmp원본 그림의 크기: 가로 361pixel, 세로 150pixel1. 인터페이스를 연결한 후 Excel 프로그램을 실행한다.2. 모션 디텍터가 잘 작동하는지 확인한 후에 클램프를 트랙에 부착한다.3. 위의 그림과 같이 트랙을 약간 기울이고, 각도기를 이용하여 트랙이 기울어진 각도를 측정한다. 부착한 클램프와 모션 디텍터 바닥쪽의 구멍을 연결한다.4. [실험설정] → [입력설정]에서 [측정간격]을 0.05초로 바꾼다.5. 쇠구슬을 모션 디텍터와 15cm 이상 떨어진 곳에서 손으로 잡고 있는다. [실험시작]을 누른 뒤에 쇠구슬을 손에서 놓는다.6. 쇠구슬이 바닥에 닿은 후에 [실험중지]를 누른다. 쇠구슬이 트랙을 이탈한 경우 다시 실험한다.7. [분석도구]의 [미분]을 수행한다. ([기준 데이터]는 ‘시간’, [분석할 데이터]는 ‘거리’)8. 나중 속도 값을 선택한다. 처음 위치는 처음 속도일 때의 이동 거리를 선택하고, 나중 위치는 나중속도일 때의 이동거리를 선택한다.9. 위에서 측정한 각도와 이동거리를 이용하여 높이차를 구한다40.020.0000140540820.980.3570.930.03-0.*************파이프0.60.1890.8920.040.00007909390620.50.2420.7350.030.0000907948391쇠막대(추)0.40.170.4110.010.*************0.50.1680.5850.020.000002839208L:1.213mH:0.073m8. 결과 분석관성 모멘트 는 모든 입자의 운동에 대한 합으로 정의된다. 다시 말하자면 관성 모멘트 는 각 입자의 질량수식입니다.m에 각 입자가 회전축으로부터 멀어진 거리수식입니다.r의 제곱을 곱한 것과 같다.수식입니다.I= sum _{i} ^{} m _{i} (r _{i} ) ^{2}이것을 모양과 밀도가 일정한 단단한 물체의 관성 모멘트에 대한 방정식으로 바꾸면수식입니다.I= int _{} ^{} {r ^{2} dm}.구형, 원형의 물체에서는수식입니다.MR ^{2}이라는 값에 물체가 가지고 있는 형태에 따른 분수가 곱해진다.단단하고 속이 꽉 찬 쇠막대는 얇고 속이 빈 플라스틱 파이프보다 질량의 더 많은 부분이 회전축에 가까이 위치해있기 때문에 관성 모멘트 역시 작다. 때문에수식입니다.{1} over {2}이라는 분수가 곱해지게 된다.마찬가지로 쇠구슬 역시 쇠막대에 비해 질량의 더 많은 부분이 회전축에 가까이 위치해있기 때문에 관성 모멘트가 쇠막대보다 작다. 앞에 곱해지는 분수가 작을수록 관성 모멘트가 작아 가속 시키기가 쉽다.관성 모멘트의 이론값쇠구슬수식입니다.I= {2} over {5} MR ^{2}= 0.0000099플라스틱 파이프수식입니다.I= {1} over {2} M(R _{1}^{2} +R _{2}^{2} )#= 0.0000671775쇠막대수식입니다.I= {1} over {2} MR ^{2}= 0.0000025병진 운동에서의 물체의 운동 에너지는수식입니다.K= {1} over {2} mv ^{2}이다.하지만 저 식은 질량 중심에 대해서 회전하는 물체의 운동을 서술하기에는 적절하지 않다.대신에고 관성 모멘트 역시 커져 마찬가지로 회전시키기 어렵다.물체이론값실험값오차율쇠구슬0.00000990.0000140540841.960404 %파이프0.00006717750.00008494437226.447653 %쇠막대0.00000250.0*************.728240 %쇠구슬 2번째에서의 실험값은 나올 수 없는 값이 측정되었기에 제외했다.9. 결론다음은 에너지가 보존될 때 관성 모멘트 구하는 식을 유도하는 과정이다.에너지 보존 법칙에 따라운동+회전=위치이 성립하고,이것은수식입니다.{1} over {2}2+수식입니다.{1} over {2}2=수식입니다.h로 다시 쓸 수 있다.양변에 곱하기 2를 하면수식입니다.mv ^{2} +I omega ^{2} =2mgh관성 모멘트 에 대해 정리하면수식입니다.I= {2mgh} over {omega ^{2}} - {mv ^{2}} over {omega ^{2}}…㉠회전 운동에서수식입니다.v=r omega이였으니수식입니다.omega = {v} over {r}. 이것을 ㉠식에 대입하면수식입니다.I= {2mgh} over {v ^{2}} r ^{2} -mr ^{2}식이 나온다.이론값 :수식입니다.I= {2} over {5} MR ^{2},수식입니다.I= {1} over {2} M(R _{1}^{2} +R _{2}^{2} )#,수식입니다.I= {1} over {2} MR ^{2}실험값 :수식입니다.I= {2mgh} over {v ^{2}} r ^{2} -mr ^{2}이론값의 관성 모멘트는 물체의 질량과 회전축으로부터의 거리만으로 계산했지만 실험값은 에너지 보존 법칙을 따르기 때문에 중력 가속도와 높이, 그리고 물체의 속력이라는 값이 추가됐다. 이것이 이론값과 실제 실험에서의 차이라고 생각한다.만약 에너지 손실이 일어났다면 그것은 운동 에너지가 열에너지로 흩어졌을 것이기 때문이다. 운동 에너지를 열에너지로 흩어지게 하는 것은 마찰이나 끌림 같은 힘이다. 하지만 이번 실험에서는 그 값이 매우 작았을 것이다. 다른 물체의 운동과는 다5_042337.jpg원본 그림의 크기: 가로 1078pixel, 세로 449pixel프로그램 이름 : Android TP1A.220624.014.S911NKSU1AWC8수식입니다.{1} over {2} TIMES 0.05 TIMES 0.5 ^{2} + {1} over {2} TIMES 0.000002839208 TIMES {0.5 ^{2}} over {0.01 ^{2}} =0.00979901수식입니다.0.05 TIMES 9.79901 TIMES 0.02=0.00979901두 값이 정확히 일치해 역학적 에너지가 보존되고 있다는 것을 알 수 있다.10. 고찰그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000046680004.bmp원본 그림의 크기: 가로 733pixel, 세로 112pixel쇠구슬로 한 2번째 실험에서는 관성 모멘트가 음수로 나왔다. 질량이 음수가 아닌 이상은 나오면 안 될 값이다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000046680003.bmp원본 그림의 크기: 가로 609pixel, 세로 636pixel실험 데이터를 보니 그 원인을 알 수 있었는데, 속도가 0부터 측정된 실험 1과 달리 실험 2는 속도가 0부터 측정되지 않았다. 처음 속도를 측정하지 못했으니 처음 위치를 측정하지 못했을 것이고, 제대로 된높이수식입니다.h값을 구하지 못했을 것이다.처음 속도와 처음 위치의 중요성을 알아보기 위해 다른 실험 데이터에서도 비교를 해봤다.실험속도가 0부터 측정됐는가?실험 데이터오차율파이프-1번째O그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000046680009.bmp원본 그림의 크기: 가로 218pixel, 세로 240pixel17.738686 %파이프-2번째X그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00004668000a.bmp원본 그림의 크기: 가로 218pixel, 세로 131pixel35.156621 %처음 속도와 처음 위치를 제대로 측정하지 못한 것이 높은 오차율과 음수로 나온 관성 모멘트의 원인 중 하나라고 생각한다. 다음에는 이런 것을 유념하고 실험에 임하면있었다.

공학/기술| 2026.03.22| 7페이지| 1,500원| 조회(10)

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[충북대학교] 일반 물리학 및 실험 1 - 그래프 매칭 - 결과보고서

실험 결과 보고서일반물리학 및 실험 Ⅰ그래프 매칭그림입니다.원본 그림의 이름: 09.jpg원본 그림의 크기: 가로 128pixel, 세로 128pixel이름학과학번담당 교수실험결과 보고서1. 실험 제목: 그래프 매칭2. 실험 일자: 2023년 3월 22일3. 실험 목표움직이는 물체의 운동을 분석한다.시간에 대한 거리, 시간에 대한 속도의 그래프를 미리 예측하고, 실제로 실험을 통해 확인한다.4. 이론 및 원 가로 270pixel, 세로 52pixel운동학에서의 그래프위치, 속도, 가속도가 시간에 따라 어떻게 변하는지는 그래프로 표현할 수가 있다. 위치-시간 그래프에서의 기울기는 속도고, 속도-시간 그래프에서의 기울기는 가속도다.음의 기울기는 음의 속도에 해당된다. 음의 속도는왼쪽 혹은 아래로 (이 실험에서는 운동 센서로) 가는 운동이다.운동 센서(MD-BTD)가 움직이는 물체의 거리, 속도, 가속도를 측정하는 원리그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc0001.bmp원본 그림의 크기: 가로 170pixel, 세로 105pixel운동 센서는 원형 금박에서 초음파 신호를 방출한다. 가운데를 기준으로 15°에서20° 정도의 원뿔 크기로 초음파를 내보내며 다시 되돌아오는 반사파를 감지한다.즉센서에서 내보낸 초음파가 물체에 맞고 다시 되돌아오는데 걸리는 시간을 측정한다.5. 실험 도구컴퓨터, 인터페이스, 인터페이스 연결케이블, 센서 연결케이블 1개,운동기록 센서6. 문제그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc0003.bmp원본 그림의 크기: 가로 617pixel, 세로 159pixel그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc0004.bmp원본 그림의 크기: 가로 606pixel, 세로 513pixel주어진 그래프의 시간-거리, 시간-속도, 시간-가속도 그래프를 예측하여 그렸다.7. 실험 방법1. ‘문제’ 과정을 완료한다.2. 인터페이스 연결케이블(회색)을 이용하여 인터페이스와 컴퓨터를 연결한다.3. 센서 연결케이블(검은색)을 이용하여 운동기록 센서를 인터페이스의 [A] 채널에 연결한다.4. Excel 프로그램을 실행하고, ‘새 통합 문서’를 누른다. 리본 메뉴 중에 [추가기능]을 누른다.5. [실험설정] → [입력설정] 에서 [측정간격]을 0.05초로 바꾼다. (실험하며 유동적으로 바꾼다.)6. [실험설정] → [채널설정]에서 운동기록 센서가 잡히는지 확인한다.7. [실험설정] → [설정]의 ‘비주얼 스튜디오로 실험하기’의 체크를 해제한다.8. 실험 결과12그림입니다.원본 그림의 이름: 1-1.jpg원본 그림의 크기: 가로 763pixel, 세로 671pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 1-2.jpg원본 그림의 크기: 가로 789pixel, 세로 674pixel34그림입니다.원본 그림의 이름: 1-3-1.jpg원본 그림의 크기: 가로 1050pixel, 세로 854pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 1-4.jpg원본 그림의 크기: 가로 983pixel, 세로 808pixel56그림입니다.원본 그림의 이름: 2-5.jpg원본 그림의 크기: 가로 964pixel, 세로 827pixel7그림입니다.원본 그림의 이름: 2-6 확실.jpg원본 그림의 크기: 가로 970pixel, 세로 837pixel8그림입니다.원본 그림의 이름: 3-7.jpg원본 그림의 크기: 가로 852pixel, 세로 715pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 3-8-.jpg원본 그림의 크기: 가로 1086pixel, 세로 886pixel9. 결론그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc0007.bmp원본 그림의 크기: 가로 173pixel, 세로 141pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 1-1.jpg원본 그림의 크기: 가로 763pixel, 세로 671pixel1번 그래프시간이 지나도 거리, 속도, 가속도가 전부 변하지 않고 (기울기가 0인 상태를 유지하고) 있다. 속도는 운동 방향이 바뀌거나 정지 상태에 있을 때만 0의 값을 내는데, 1번 그래프에서는 누적거리도 변하지 않고 있기 때문에 1번 그래프에서의 물체는정지하고 있다고 해석할 수 있다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc0009.bmp원본 그림의 크기: 가로 173pixel, 세로 153pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 1-2.jpg원본 그림의 크기: 가로 789pixel, 세로 674pixel그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc000c.bmp원본 그림의 크기: 가로 184pixel, 세로 181pixel2번 그래프앞m/s의 속도로 가까워졌다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc000d.bmp원본 그림의 크기: 가로 163pixel, 세로 149pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 1-3.jpg원본 그림의 크기: 가로 1050pixel, 세로 854pixel3번 그래프이동 거리가 시간이 지남에 따라 늘고 있고, 속도가일정한 양값을 띄고 있으니 이 물체는 일정한 속도로멀어지고 있다. 속도가 일정하니 가속도 또한 0의값으로 일정한 게 당연하다. 속도의 변화량이 일정하고, 가속도가일정한 운동은 등가속도 운동이라고 말한다.따라서 3번 그래프에서의 물체는 일정한 0.5m/s의 속도로 계속하여멀어지고 있고,등속도운동을 하고 있다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc000e.bmp원본 그림의 크기: 가로 166pixel, 세로 144pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 1-4.jpg원본 그림의 크기: 가로 983pixel, 세로 808pixel4번 그래프속도가 음인 상태에서 물체는 점점 더 가까워진다.그리고 속도의 값이 일정하게 유지되고 있지 않고,시간에 따라 점점 더 음의 방향으로 가속하고 있다.물체의 속도가 점점 가파르게 빨라지지만, 속도가 음값이니가까워지고 있다.따라서 4번 그래프에서의 물체는 시간에 따라급격하게 빠른 속도로가까워지는운동을 하고 있다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc000f.bmp원본 그림의 크기: 가로 161pixel, 세로 141pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 2-5.jpg원본 그림의 크기: 가로 964pixel, 세로 827pixel5번 그래프거리 - 시간 그래프를 보면 물체는 처음 가까운 곳에있었다가, 시간이 지남에 따라 멀어졌다가, 다시 제자리로가까워지는 운동을 한다. 특히 1초부터 1.5초까지의시간동안 누적거리는 늘어나고 있으며, 동 시간대에서 속도는 양의값을 유지하고 있다. 거리가 늘어나면 속도는 양값을 띈다는 것을 알수 있다. 속도가 양값이면 물체가 멀어진다.5번 그래프의 물체는 0.6초부터 양의값을 가지면 멀어진다.따라서 6번 그래프에서 물체는빠르게 가까워졌다가 점점 멀어지는운동을 하고 있다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc0011.bmp원본 그림의 크기: 가로 167pixel, 세로 141pixel그림입니다.원본 그림의 이름: 3-7.jpg원본 그림의 크기: 가로 852pixel, 세로 715pixel7번 그래프거리 - 시간 그래프를 보면 물체는 멀어졌다가, 가까워진 후, 다시 멀어진다. 1.5초에서 1.75초동안 속도는 음의 값을 띄고 있다. 동 시간대에서 누적거리는 줄어들고 있다.음의 기울기면 음의 속도가 되고, 음의 속도 일 때 물체와의 거리는가까워진다.따라서 이 물체의 운동 상태를 분석해보면 다음과 같다. 1.5초까지속도가 양의 값을 띄면서 0.9m 까지멀어진 후, 1.5초부터 2.8초의시간 동안 0.2m 까지가까워진다. 그리고 그 후 다시멀어진다.그림입니다.원본 그림의 이름: 3-8-.jpg원본 그림의 크기: 가로 1086pixel, 세로 886pixel그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc0012.bmp원본 그림의 크기: 가로 193pixel, 세로 143pixel8번 그래프거리 - 시간 그래프를 보면 물체는 정지-가까워짐-정지-가까워짐 운동을 했다. 축 설정을 잘못해서 속도의정확한 수치는 알 수 없지만, 가속도 그래프를 보며속도의 기울기 정도는 유추할 수 있다.2초 ~ 2.5초 / 3.5초 ~ 4초 동안 음의 가속도였으니 속도 역시 음의기울기였을 것이고, 그 시간 동안은 물체가 가까워졌을 것이다.따라서 이 물체의 운동 상태를 분석해보면 다음과 같다.1. 0초 ~ 1.8초 동안 정지2. 2초 ~ 2.5초 동안 가까워짐3. 2.5초 ~ 3.5초 동안 정지4. 3.5초 ~ 4초 동안 가까워짐5. 4초부터 정지10. 고찰속도가 음의 값을 띄면 왼쪽 혹은 아래로 간다는 이론을 이번 실험에서 적용할 수 있었다. 이번 실험에서, 속도가 음의 값을 띄었을 때는 물체가운동 센서로 접근한다는 것을 알게 되었다.반면 가속나온다.

공학/기술| 2026.03.22| 8페이지| 1,500원| 조회(9)

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[충북대학교] 일반 물리학 및 실험 1 - 마찰력 결과보고서

실험 결과 보고서일반물리학 및 실험 Ⅰ마찰력그림입니다.원본 그림의 이름: 09.jpg원본 그림의 크기: 가로 128pixel, 세로 128pixel이름학과학번담당 교수실험결과 보고서1. 실험 제목: 마찰력2. 실험 일자: 2023년 4월 12일3. 실험 목표나무블록과 테이블의 최대정지 마찰계수와 운동 마찰계수를 구한다.수직항력과 마찰력의 관계를 확인한다.표면에 닿는 넓이와 마찰력의 관계를 확인한다.표면의 상태와 마찰력의 관계를 확인한다.힘-시간 그래프로 마찰력을 구하는 원리를 찾는다.4. 이론 및 원리마찰력두 물체 사이의 접촉력은 접촉면에 수직으로 작용하는 수직항력 과 접촉면에 평행한 마찰력 에 의해 결정된다. 물체가 표면 위에서 미끄러질 때의 마찰력을 운동 마찰력이라 부른다. 운동 마찰력의 크기는 근사적으로 수직 항력의 크기 에 운동 마찰계수를 곱한 것과 같다. 물체가 표면에 대해서움직이지 않으면 정지 마찰력이 작용한다. 가능한 최대의 정지 마찰력은 근사적으로 수직 항력의 크기에 운동 마찰계수를 곱한 값과 같다. 실제 정지 마찰력은 상황에 따라 0 ~ 최대 정지 마찰력 사이의 어느 값이든 가능하다.작용한다. 물체가 운동할 때 운동 마찰력은 일정하다.힘 센서로 힘을 측정하는 원리힘 센서는 스트레인게이지 기술을 이용해 금속이 휘는 정도를 기준으로 힘을 측정한다. 금속의 양면에부착된 스트레인게이지는 금속이 휘어질 때 저항력 값을 변화시킨다. 저항력에 변화가 생기면 전압이바뀌게 되는 브릿지 회로에 스트레인게이지가 사용된다. 전압의 변화는 힘의 변화와 비례한다.5. 실험 도구컴퓨터, 인터페이스, 인터페이스 연결케이블, 센서 연결케이블 1개,힘 센서 1개, 나무 블록 1개, 말굽 추(100g 1개, 200g 1개), 500g 추 1개, 사포 1장, 실, 가위.6. 실험 방법예비 실험1. 인터페이스를 연결한 후 Excel 프로그램을 실행한다.2. 힘 센서를 인터페이스에 연결한다.3. [실험설정] → [입력설정]에서 [측정 간격]을 0.05초로 바꾼다.4. [실험설정] → [센서 설정]으로 들어가서 센서 교정의 [교정하기]를 누른다. 실험마다 영점을 다시 잡아준다.5. 나무 블록의 부직포가 없는 넓은 면이 바닥으로 향하게 두고, 나무 블록의 고리와 힘 센서를 실로 연결한다.6. [차트 만들기] → [종합 차트 만들기]를 눌러서 힘-시간 그래프를 만든다.나무 블록 위에 여러 가지 추를 올려서 데이터가 가장 잘 나오는 질량 조건을 찾는다. 찾은 조건으로 ‘본 실험’을 진행하라.7. [실험 시작]을 누르고 힘 센서를 잡고 천천히 당긴다. 나무 블록이 움직이기 시작하면 등속운동을 한다.8. 테이블 위에 사포를 올려놓고, 그 위에 나무 블록을 올린다. 위와 마찬가지로 데이터가 가장 잘나오는 질량 조건을 찾는다.본 실험1. 나무 블록 위에 ‘예비 실험’에서 찾은 질량만큼 추를 올린다. ‘예비 실험’의 과정 7처럼 진행한다.2. 출력된 힘-시간 그래프를 이용하여 최대 정지 마찰력과 운동 마찰력을 구하여 실험 결과에 기재한다.이 과정을 3번 반복한다. ※ 운동 마찰력은 시간에 따라 약간씩 바뀐다. 따라서 일정 구간의 평균을 운동 마찰력으로 사용한다.3. 나무 블록의 부직포가 없는 험 결과중력 가속도 : 9.79901m/s2질량 [kg]수직 항력[N]반복 횟수최대 정지 마찰력[N]운동 마찰력[N]0.8778.59413.341.7223.841.87833333.5651.725평균3.581.77테이블 + 나무 블록의 넓은 면 + 추 (100g 2개 + 200g 3개)질량 [kg]수직 항력[N]반복 횟수최대 정지 마찰력[N]운동 마찰력[N]0.6776.63412.341.12477322.6751.2511932.6151.468235평균2.541.2814테이블 + 나무 블록의 넓은 면 + 추 (100g 2개 + 200g 2개)질량 [kg]수직 항력[N]반복 횟수최대 정지 마찰력[N]운동 마찰력[N]0.6776.63413.1751.23966722.6751.37058832.6151.116897평균2.8221.242384테이블 + 나무 블록의 좁은 면 + 추 (100g 2개 + 200g 2개)질량 [kg]수직 항력[N]반복 횟수최대 정지 마찰력[N]운동 마찰력[N]0.6776.63415.7354.52125.574.34891335.4554.405882평균5.594.425사포 + 나무 블록의 넓은 면 + 추 (100g 2개 + 200g 2개)질량 [kg]수직 항력[N]반복 횟수최대 정지 마찰력[N]운동 마찰력[N]0.6776.63416.0155.20238126.2354.74928635.965.05575평균6.075.00247사포 + 나무 블록의 좁은 면 + 추 (100g 2개 + 200g 2개)8. 결과 분석※ 각 실험의 평균으로 계산했다.정지 마찰계수운동 마찰계수테이블 + 나무 블록의 넓은 면 + 추 800g0.420.206테이블 + 나무 블록의 넓은 면 + 추 600g0.3830.193테이블 + 나무 블록의 좁은 면 + 추 600g0.4250.187사포 + 나무 블록의 넓은 면 + 추 600g0.8430.664사포 + 나무 블록의 좁은 면 + 추 600g0.910.754수직 항력[N]최대 정지 마찰력[N]정지 마찰계수운동 마찰력[N]운동 마찰계수8.5944250.664좁은 면6.070.915.002470.754표면 상태최대 정지 마찰력[N]정지 마찰계수운동 마찰력[N]운동 마찰계수테이블3.580.421.770.206테이블2.5430.3831.28140.193테이블2.8220.4251.2420.187사포5.590.8434.4250.664사포6.070.915.002470.7549. 결론그림입니다.원본 그림의 이름: Screenshot_20230419-044620_Samsung Notes.jpg원본 그림의 크기: 가로 1199pixel, 세로 451pixel프로그램 이름 : Android RP1A.200720.012.P200ZHS4CWA2힘 센서가 x축으로 받는 알짜 힘 F는 양의 값인 장력에서 마찰력 값을 빼준 값이고, 뉴턴의 제2 법칙에 의해서 이 힘은 F=ma로 표현할 수 있다. 하지만 정지해 있는 상태에서 가속도 a는 0이니, 최종적으로물체가 정지해 있을 때는 장력 = 마찰력이라는 식이 나온다.이번 실험에서 우리는 힘 센서의 고리에 실을 달고 잡아당겼으니힘 센서에 가해진 힘은 그대로 장력으로서 힘-시간 그래프의 힘으로 나타나게 될 것임을 알 수 있다.그림입니다.원본 그림의 이름: 1681831029885.jpg원본 그림의 크기: 가로 1525pixel, 세로 1065pixel가속도가 0일 때, 즉 물체가 정지해 있을 때 나타나는 그래프는 정지 마찰력 그래프다.물체가 정지해 있는 구간에는장력이 증가함에 따라 정지 마찰력도 증가하며, 최종적으로 2.6초 부근에서 3N에 근접하며 최고점을 찍는다. 장력은 마찰력이니 최대 장력은 최대 정지 마찰력을 의미한다.정지 마찰력이 최대 상태인 물체는 움직이게 되고, 이때부터는 운동 마찰력이 작용한다. 운동할 때는 장력이 1.6N 부근으로 감소하는데, 이 이유는운동마찰계수가 정지마찰계수보다 더 작기 때문이다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000007585bd2.bmp원본 그림의 크기: 가로 386pixel, 세로 57pixel그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00000: 가로 734pixel, 세로 111pixel수직 항력이 클수록 마찰력도 커진다.이번 실험에서 중력 가속도는 일정했으니, 물체의 질량이 클수록 마찰력도 커진다는 걸 알 수 있다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000007580005.bmp원본 그림의 크기: 가로 735pixel, 세로 185pixel마찰력은 표면의 상태에 따라 달라진다.마찰 계수는 표면의 거칠고 깨끗함, 그리고 건조한 정도에 따라 다른 값을 가진다. 사포는 테이블보다 거치니까 표면이 거칠수록 마찰력이 커진다는 걸 알 수 있다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000007580006.bmp원본 그림의 크기: 가로 735pixel, 세로 114pixel그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000007580009.bmp원본 그림의 크기: 가로 737pixel, 세로 113pixel반면에 표면에 닿는 면적이 달라져도 마찰력에는 크게 유의미한 차이를 보이지 않았다.s,max=s,=식을 다시 가져와서 보면, 이러한 결과는 당연하다. 마찰력에 영향을 주는 요소는 마찰 계수와 수직 항력뿐이다. 마찰 계수는 물체와 표면이 만들어진 물질에 따라 달라지고, 수직 항력은 질량의 영향만 받는다. 표면 면적을 달리한다고 해서 물질이나 질량이 달라지지는 않는다. 때문에,접촉면의 넓이를 달리한다고 해서 마찰력은 변하지 않는다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00000758000a.bmp원본 그림의 크기: 가로 338pixel, 세로 110pixel10. 고찰그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000023e00001.bmp원본 그림의 크기: 가로 166pixel, 세로 108pixel원래라면 표면 면적과 마찰력은 상관이 없으나, 최대 정지 마찰력과 운동 마찰력에서 어느 정도의 차이가 생겼다. 이러한 차이가 생긴 이유에는 테이블과 실험 도구 곳곳에 남아있던 양면테이프 때문이었을 수도 있다고 생각한다. 끈적한 양면테이프는 마찰 계수에 충분히 영향을 주는 외부 요소이기 때문이다.이번 실험에서 제일 중요했던 것은 실을 잡문이다.

공학/기술| 2026.03.22| 8페이지| 1,500원| 조회(8)

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[충북대학교] 일반 물리학 및 실험 1 - Newton의 제 2 법칙 결과보고서

실험 결과 보고서일반물리학 및 실험 ⅠNewton의 제 2법칙그림입니다.원본 그림의 이름: 09.jpg원본 그림의 크기: 가로 128pixel, 세로 128pixel이름학과학번담당 교수실험결과 보고서1. 실험 제목: Newton의 제 2법칙2. 실험 일자: 2023년 4월 5일3. 실험 목표힘-시간 그래프와 가속도-시간 그래프를 비교하여 물체의 운동을 분석한다.힘-가속도 그래프를 분석하여 힘과 질량, 가속도 사이의 관계를 결정한다.앞뒤로 움직이는 물체의 운동을 분석한다.4. 이론 및 원리Newton의 제 2법칙물체의 관성적 특성은 질량으로 표현된다. 물체에 여러 개의 힘이 작용하고 있을 때, 물체의 가속도그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000047385c6b.bmp원본 그림의 크기: 가로 110pixel, 세로 78pixel는 그 힘들의 벡터 합(곧, 알짜 힘)과 직접적으로 비례하고 물체의 질량에 반비례한다. 이 관계가 Newton의 제 2법칙이다. Newton의 제 1법칙과 마찬가지로, 이 법칙도 관성기준계에서만 유효하다. 힘의 단위는 질량과 가속도의 단위로 정의된다. SI단위계에서 힘의 단위는 N(뉴턴)이고, kgm/s2과 같다.힘 센서가 힘을 측정하는 원리힘 센서는 스트레인게이지 기전하의 양이 변하며 IC에 포함된 회로가 그 변화된 전하의 양을 모니터링하며 그 값을 전압으로 변환시킨다.모션 디텍터가 움직이는 물체의 거리를 측정하는 원리그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000018fc0001.bmp원본 그림의 크기: 가로 170pixel, 세로 105pixel모션 디텍터는 원형 금박에서 초음파 신호를 방출한다. 가운데를 기준으로 15°에서20° 정도의 원뿔 크기로 초음파를 내보내며 다시 되돌아오는 반사파를 감지한다.즉센서에서 내보낸 초음파가 물체에 맞고 다시 되돌아오는데 걸리는 시간을 측정한다.5. 실험 도구컴퓨터, 인터페이스, 인터페이스 연결케이블, 센서 연결케이블 3개, 힘 센서, 가속도 센서, 모션 디텍터, 카트, 500 g 추 1 개, 트랙, 테이프, 스토퍼 2개, 클램프 1개.6. 실험 방법실험 11. 인터페이스를 연결한 후 Excel 프로그램을 실행한다.2. 가속도 센서를 [B] 채널에 연결하고, 힘 센서를 [C] 채널에 연결한다.3. 힘 센서 측면의 스위치로 Range를 설정할 수 있다. 80 N 쪽으로 스위치를 옮긴다.4. [카트 + 힘 센서 + 가속도 센서]를 테이프로 묶은 후 트랙 위에 올린다.5. [실험설정] → [입력설정] 에서 [측정간격]을 0.05초로 바꾼다.6. [실험설정] → [센서설정]으로 들어가서 [교정하기]를 누른다. 이 때, 두 센서 모두 영점을 설정 해야한다. 힘 센서와 가속도 센서는 매 실험마다 영점을 다시 잡아줘야 한다.7. [실험설정] → [센서설정]에서 가속도 센서의 단위변환 [설정하기]를 누른다. g 대신 m/s2으로 설정한 후에 [적용]을 누른다. [적용]을 누르고, [확인]을 누른다. 힘 센서의 단위도 N으로 바꾼다.8. [차트만들기] → [개별차트만들기]를 눌러서 가속도-시간, 힘-시간 그래프를 만든다.9. [실험시작]을 누르고 힘 센서의 고리를 붙잡고 적당한 속도로 장치를 앞뒤로 반복하여 움직인 후[실험중지]를 누른다.10. [분석도구] → [선형]을 클릭 한다. [기준이 되는 데이터+ 힘 센서 + 가속도 센서]를 테이프로 묶어서 트랙 위에 올린다.3. [실험설정] → [센서설정] → [교정하기]로 영점을 맞춘다.5. [실험시작]을 누르고 힘 센서의 고리를 붙잡고 적당한 속도로 장치를 앞뒤로 반복하여 움직인 후[실험중지]를 누른다.6. ‘실험 1’의 10 과정처럼 선형분석을 한다.실험 31. 모션 디텍터를 [A] 채널에 연결한다.2. 트랙을 기울이고, 그 위에 모션 디텍터를 클램프를 이용하여 고정시킨다.3. [카트 + 힘 센서 + 가속도 센서]를 테이프로 묶어서 트랙 위에 올린다.4. 힘 센서와 가속도 센서가 움직이지 않도록 하고, [실험설정] → [센서설정] → [교정하기]로 영점을맞춘다.5. [차트만들기] → [개별차트만들기]를 눌러서 가속도-시간, 힘-시간, 거리-시간 그래프를 만든다.6. 연결된 선 때문에 의도치 않은 외력이 가해지는 것을 방지하기 위해서, 한 사람이 연결된 모든 선들을 공중에서 잡고 있는다.7. [실험시작]을 누른다. 단단한 판(비치되어 있는 하얀색 서랍 등)으로 힘 센서의 고리부분을 밀어 카트가 경사면을 따라 올라가게 한다.8. 카트가 내려오면 단단한 판을 고리부분에 대어 카트를 세운다. [실험중지]를 누른다.7. 실험 결과측정값오차율[%][카트 + 힘 센서 + 가속도 센서]의 무게0.655 kg4.275 %힘-가속도 그래프의 기울기0.683[카트 + 힘 센서 + 가속도 센서 + 500 g 추 1 개]의 무게1.156 kg18.945 %힘-가속도 그래프의 기울기0.937실험 1측정값오차율[%][카트 + 힘 센서 + 가속도 센서]의 무게0.655 kg15.420 %힘-가속도 그래프의 기울기0.554실험 28. 결과 분석실험 1카트 + 힘 센서 + 가속도 센서힘-시간 그래프, 가속도-시간 그래프힘-가속도 그래프그림입니다.원본 그림의 이름: 1-1 차트.jpg원본 그림의 크기: 가로 2875pixel, 세로 2004pixel사진 찍은 날짜: 2023년 04월 05일 오후 3:07카메라 제조 업체 : samsung카메라Galaxy S23프로그램 이름 : S911NKSU1AWBDF-스톱 : 1.8노출 시간 : 192/10000초IOS 감도 : 40노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 23프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 스팟 측광EXIF 버전 : 0220실험 1카트 + 힘 센서 + 가속도 센서 +500g 추힘-시간 그래프, 가속도-시간 그래프힘-가속도 그래프그림입니다.원본 그림의 이름: 1-2 차트.jpg원본 그림의 크기: 가로 3493pixel, 세로 2485pixel사진 찍은 날짜: 2023년 04월 05일 오후 3:11카메라 제조 업체 : samsung카메라 모델 : Galaxy S23프로그램 이름 : S911NKSU1AWBDF-스톱 : 1.8노출 시간 : 192/10000초IOS 감도 : 40노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 23프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 가운데 중점 평균 측광EXIF 버전 : 0220그림입니다.원본 그림의 이름: 1-2 기울기.jpg원본 그림의 크기: 가로 2048pixel, 세로 2384pixel사진 찍은 날짜: 2023년 04월 05일 오후 3:12카메라 제조 업체 : samsung카메라 모델 : Galaxy S23프로그램 이름 : S911NKSU1AWBDF-스톱 : 1.8노출 시간 : 83/10000초IOS 감도 : 80노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 23프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 가운데 중점 평균 측광EXIF 버전 : 0220실험 2카트 + 힘 센서 + 가속도 센서힘-시간 그래프, 가속도-시간 그래프힘-가속도 그래프그림입니다.원본 그림의 이름: 2-1 차트.jpg원본 그림의 크기: 가로 3469pixel, 세로 2393pixel사진 찍은 날짜: 2023년 04월 05일 오후 3:42카메라 제조 업체 : samsung카메라 모델 : Galaxy S23프로그램 이름 : S911NKSU1AWBDF-스톱 : 1.8노출 시간 : 192/10000초IOS 감도 : 40노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 23프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 스팟 측광EXIF 버전 : 02209. 결론실험 1에서 얻은 기울기는0.683으로, 실제 측정값인 0.655 kg와 0.028의 차이로 매우 유사했다. 힘-가속도의 그래프에서의 기울기는 질량과 유사한 값을 띄고 있음을 알 수 있다. 이들의 관계를 식으로 표현하면 m = F/a라는 방정식이 나온다.실험 1에서 가속도-시간 그래프와 힘-시간 그래프의 전체적인 개형은 비슷했다. 가속도 그래프의 증감에 따라 힘 그래프의 증감도 따라갔다. 하지만 수치상으로 완벽히 일치하진 않았는데, 힘 그래프가 가속도 그래프에 비해 음수 쪽으로 내려와 있는 것이 차이점이었다.실험 2에서의 힘-가속도의 선형 분석 결과는 영점을 벗어나 있다. 이런 결과가 나온 이유는 평지에서 측정이 되었던 실험 1과 달리 실험 2는 빗면에서 측정되었기 때문이다. 마찰력은 빗면을 수직으로 누르는 힘에 비례하므로 빗면의 기울기가 커질수록 물체와 빗면 사이에 작용하는 마찰력은 줄어든다. 실험 2가 빗면에서 측정되었기 때문에, 실험 1에서보다 마찰력이 줄어들었고, 그로 인해서 요구되는 힘이 줄어들어 영점을 벗어나 음수 쪽으로 가게 된 것으로 생각한다.실험 1의 기울기는 0.683, 실험 2의 기울기는 0.554로 측정되었다. 실험 2의 기울기(=질량 측정값)가 실험 1보다 적게 나온 이유는 바로 이런 이유에서 있다. 실험 2에서의 힘이 실험 1보다 낮게 나왔기 때문이다. m = F/a 식을 보면 힘이 감소할수록 질량 역시 감소한다.실험 3의 거리-시간 그래프는 실험자가 카트를 스토퍼 쪽으로 밀수록 음수 쪽으로 가까워졌을 것이다. 카트가 처음 움직인 방향이 가속도 센서 위 화살표의 반대 방향이었다면, 그리고 카트가 경사면을 따라 올라간 후 카트를 세운 뒤 실험 중지를 눌렀다고 가정한다면 가속도 그래프는 음수에서 움직이고 있다가 세웠을 때는 0이 되었을 것으로 생각한다. 다시 내려오게 하는 과정에서는 가속도 센서의 화살표 방향으로 움직였기 다.

공학/기술| 2026.03.22| 6페이지| 1,500원| 조회(10)

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