회전장치에 의한 관성모멘트 측정학과:학번:이름:1. 목 적두 물체로 된 회전체의 관성 모멘트를 에너지 보존 법칙을 이용하여 측정한다.2. 이 론여러 개의 질량소로 구성된 강체가 고정축 주위를 회전하면 강체의 총 운동에너지가 생긴다. 또 실험장치처럼 추를 만들어 놓으면 에너지 보존 법칙에 의해 추의 운동에너지와 강체의 회전 운동에너지의 합이 추의 위치 에너지 변화와 같게 된다. 따라서 관성모멘트를 구할 수 있다.관성모멘트의 식은I= SMALLSUMm _{i} r ^{2} _{i} =MR ^{2} ( {gt ^{2}} over {2h} -1) 이다.총 관성모멘트에서 회전축과 수평막대의 관성모멘트를 빼면 두 물체의 관성모멘트를 알 수 있다. 또한 두 물체의 관성모멘트를 이론값으로도 알 수 있는데 이 둘을 비교하여 보는 실험이다.3. 결 과1) 측정값측정 항목12345폍균질량 (m)*************00200거리 (r)0.1630.1630.1630.1630.1630.163추와 추걸이의 질량 (M)*************07207회전축 반경 (R)111111물체가 있는 경우측정 항목12345평균낙하거리 (h _{1})0.500.500.500.500.500.50낙하시간 (t _{1})12.8413.4112.6012.6112.6712.83측정 항목12345평균낙하거리 (h _{1})0.500.500.500.500.500.50낙하시간 (t _{1})7.457.606.907.257.307.30측정 항목12345평균낙하거리 (h _{1})0.500.500.500.500.500.50낙하시간 (t _{1})5.435.325.515.455.305.40수평 막대만 있는 경우측정 항목12345평균낙하거리 (h _{2})0.500.500.500.500.500.50낙하시간 (t _{2})3.022.952.943.002.952.972) 실험값총 관성모멘트 :I = 25819.94, 14601.78, 10747.44회전축과 수평막대의 관성모멘트 :I _{0} = 5817.94두 물체의 관성모멘트:I _{1} = 20002.3, 8783.84, 4929.5관성 모멘트I _{1}의 이론값 :I _{1}(이론) =2mr ^{2} =4. 결 론본 실험은 회전축에서 물체까지의 거리를 다르게 하며 관성 모멘트의 이론값과 실험값을 비교하여 보는 실험이다. 회전축과 물체까지의 거리가 가까워질수록 관성 모멘트 값은 작아졌다. 그러다 이론값과는 어느정도의 오차가 존재할 수 밖에 없다.오차의 원인으로 가장 큰 것은 사람의 눈으로 실험을 진행하며 손으로 초시계를 누른 점이다. 시각이 반응하고 손이 누르는데에는 약간의 시간이 걸리기 때문에 이것이 오차가 된 것이다. 또한 진공 상태가 아니였으므로 공기의 저항도 오차의 원인이 된다. 위의 이론값은 진공상태의 가정하에의 값이기 때문에 오차가 발생할 수 밖에 없다.
주제 선정 이유1. 가족의 욕창 경험 -> 욕창에 대한 궁금증 ↑2. 병동 내의 욕창 발생률의 꾸준한 수치 (1%내외)3. 인력 부족으로 인해 욕창 업무에 대한 간호교육의 제한성 有-> 욕창 관련 알고리즘 개발의 필요성욕창이란?욕창(press sore)→ 한 자세로 계속 앉아 있거나 누워 있을 때, 신체의 부위에 지속적으로 압력이 가해지고, 그 부위에 순환의 장애가 일어나 그 부분의 피하조직 손상(궤양)이 유발된 상태-1단계-표피는 정상이나 표피에 생긴 흉반이 30분 이내에 없어지지 않는 상태-2단계-표피 또는 진피를 포함한 부분적인 피부 손상이 있는 상태-3단계-진피와 피하조직을 포함한 피부 전체에 손상이 있는 상태-4단계-피하조직과 근막, 근육, 뼈나 관절을 포함한 심부조직의 손상이 있는 상태욕창 간호 알고리즘병동욕창전담간호사 주도의 욕창간호 알고리즘 개발.노윤아, 이지아 -> 경희대학교 교수, 대학원생.2019년, 학술저널 논문, 15 PAGE.기존의 욕창간호 알고리즘과는 다른 욕창간호의 알고리즘 연구
단진자에 의한 중력가속도 측정학과 :학번 :이름 :제출일 :1. 목 적(11pt)단진가의 주기를 측정하여 중력가속도의 값을 구하고, 위치에너지와 운동에너지의 변화를 구하여 총 역학 에너지가 보존되는가를 알아본다.2. 이 론(11pt, 5~10줄, 그림X)단진자란 위쪽이 고정되어 있고 질량이 무시될 수 있는 끈의 아래쪽에 크기를 무시할 수 있는 질량 m인 추가 매달려 주기운동을 하는 역학계를 말한다. 이 단진자의 위쪽 끝에서 추의 중심까지의 거리를l로 나타내고 단진자가 수직선과 이루는 각이theta일 때 추에 작용하는 접선력은mgsin theta이다. 또한 항상 안전 평형점인theta=0을 향해 복원력의 역할을 한다. 여기서 복원력이란 평형을 이루고 있는 계에서 외부로부터의 힘이 작용하여 평행상태가 깨어졌을 때 다시 평형상태로 되돌아가려는 방향으로 작용하는 힘이다.단진자운동실험을 통해 역학적 에너지의 보존에 대해 알아볼 수 있다. 역학적 에너지 보존이란 외부의 물리적 반응이 없을 때 운동에너지와 위치에너지의 함은 일정하게 유지된다 이론이다. 따라서 역학적 에너지는 다음과 같다.3. 결 과진자의 길이l` = 62.97cm진자의 질량 m = 260g진자의 반지름 r = 2cm횟 수1차 최대점의 시간t _{1} `3차 최대점의 시간t _{2} `주기T=t _{2} -t _{1} `최저점의 X좌표a _{1} `최대점의 X좌표a _{2} `진폭A=a _{2} -a _{1} `진자의 높이h`10.832.331.5073.7385.4311.700.80201.671.6773.8684.6410.781.33345진자의 높이가 0이 되는 점의 속력v`52.084. 결 론이번 실험은 단진자 운동에 대한 중력가속도를 측정하여 역학적 에너지가 보존되는지 알아보는 실험이였다. 중력가속도의 크기를 I-CA를 이용하여 촬영, 분석, 좌표설정을 통해 확인해보는 실험이었다. 컴퓨터로 측정하여 오차를 완화하려 하였으나 여전히 약간의 오차가 존재하였다.가장 큰 오차의 원인은 기계를 다루는 데 있어서의 미숙함이다. 아직 I-CA 시스템에 익숙해 있지 않아 조작하는데 어려움을 겪었고 그 과정에서 오차가 발생했다. 또한 외부에서 추가적인 공기저항과 마찰로 에너지를 잃은 것과 진자운동 시의 최대점과 최저점을 육안으로 확인해서 정확성이 떨어진 것 또한 오차의 원인이다. 추가적으로 진자운동을 할 때 지탱한 스탠드가 확실히 고정되지 않아 미세한 흔들임이 단진자 운동에 영향을 준 것도 오차의 작은 원인에 해당한다.
Wheatstone Bridge에 의한 저항 측정학 과학 번이 름제 출 일1. 목 적휘스톤 브리지(Wheatstonre Bridge)를 이용하여 미지의 전기저항을 측정한다.2. 결 과실험 결과 표실험 1 기지저항 :R _{S`}= 200ohm횟수I _{1} (R _{1} )I _{2} (R _{2} )I _{2} /I _{1}R _{x}131.468.62.18436.9231.268.82.21441.0331.168.92.22443.1431.168.92.22443.1531.268.82.21441.0평균 441.0R _{x}(색코드 값) 430+- 21.5실험 2 기지저항 :R _{S`}= 200ohm횟수I _{1} (R _{1} )I _{2} (R _{2} )I _{2} /I _{1}R _{x}121.778.33.61721.6221.878.23.59717.4321.778.33.61721.6421.978.13.57713.2521793.76752.2평균 725.2R _{x}(색코드 값) 680+- 34실험 3 기지저항 :R _{S`}= 200ohm횟수I _{1} (R _{1} )I _{2} (R _{2} )I _{2} /I _{1}R _{x}157.742.30.73146.6257.542.50.74147.2357.642.40.74147.8457.542.50.74147.8557.542.50.74147.5평균 147.4R _{x}(색코드 값) 150+- 7.53. 결 론실험 결론 및 토의본 실험은 미지 저항과 기지 저항을 연결한 후, 직류 전원공급장치의 전압varepsilon을 2~5V 사이로 고정시킨 후, 검류계의 값이 0이 될 때I _{1} 과I _{2`}를 기록하는 실험을 3가지 종류의 기지 저항으로 반복하며 저항의 색코드를 읽어 실험값을 서로 비교하는 실험이다. 색코드의 오차는+-5%까지 허용이 되는데 일부 실험에서 이 오차 범위보다 더 큰 오차가 나왔다.이러한 오차의 원인을 살펴보자면 가장 큰 원인은 검류계가 0이 되는 지점을 육안으로 확인하는 과정에서 발생하는 오차이다. 사람의 손으로 전선을 집어가며 0이 되는 부분을 파악하였기 때문에 큰 오차가 발생한 것이다. 전자 검류계와 같은 정확한 숫자가 나오는 검류계를 사용한다면 오차가 줄어들 것이다.두 번째로는 휘스톤 브리지의 눈금 단위가 밀리미터라 다소 정밀한 측정이 어려웠다는 점이다. 마이크로미터와 같이 더 정밀한 단위로 실험값을 측정한다면 오차가 줄어들 것이다.
Ohm의 법칙학 과학 번이 름제 출 일1. 목 적저항체와 기전력으로 구성된 회로에서 전압과 전류를 측정하여 옴(ohm)의 법칙과 키르히호프(kirchhoff) 법칙을 이용해 저항값을 구한다.2. 결 과실험 결과 표1) 단일 회로횟수R _{2} (측정값)R _{2}(표시 저항값)결과 그래프V _{S}I10V0A100OMEGA25/11V0.0046A310/11V0.0099A415/11V0.0142A520/11V0.0189A625/11V0.0236A730/11V0.0283A835/11V0.0330A940/11V0.0376A1045/11V0.0422A1150/11V0.0468A125V0.0513A기울기에 의해 구한 값97.5OMEGA% 오차2.70%횟수R _{2} (측정값)R _{2}(표시 저항값)결과 그래프V _{S}I10V0A250OMEGA25/11V0.0015A310/11V0.0035A415/11V0.0053A520/11V0.0072A625/11V0.0091A730/11V0.0110A835/11V0.0128A940/11V0.0147A1045/11V0.0165A1150/11V0.0183A125V0.0201A기울기에 의해 구한 값249OMEGA% 오차2) 직렬 연결횟수R _{2} (측정값)R _{1} +R _{2}(표시 저항값)결과 그래프V _{S}I10V0A150OMEGA25/11V0.0029A310/11V0.0061A415/11V0.0093A520/11V0.0124A625/11V0.0156A730/11V0.0187A835/11V0.0218A940/11V0.0249A1045/11V0.0279A1150/11V0.0310A125V0.0340A기울기에 의해 구한 값147.1OMEGA% 오차1.93%횟수R _{2} (측정값)R _{2}(표시 저항값)결과 그래프V _{S}I10V0A250OMEGA25/11V0.0015A310/11V0.0035A415/11V0.0053A520/11V0.0072A625/11V0.0091A730/11V0.0110A835/11V0.0128A940/11V0.0147A1045/11V0.0165A1150/11V0.0183A125V0.0201A기울기에 의해 구한 값249OMEGA% 오차2.1%3) 병렬 연결횟수R _{2} (측정값)1/R _{2} +1/R _{3}(표시 저항값)결과 그래프V _{S}I10V0A37.5OMEGA25/11V0.0131A310/11V0.0260A415/11V0.0388A520/11V0.0514A625/11V0.0640A730/11V0.0766A835/11V0.0891A940/11V0.1015A1045/11V0.1137A1150/11V0.1259A125V0.1380A기울기에 의해 구한 값36.2OMEGA% 오차2.00%횟수R _{2} (측정값)1/R _{2} +1/R _{3}(표시 저항값)결과 그래프V _{S}I10V0A66.7OMEGA25/11V0.0071A310/11V0.0143A415/11V0.0214A520/11V0.0285A625/11V0.0355A730/11V0.0425A835/11V0.0495A940/11V0.0564A1045/11V0.0632A1150/11V0.0701A125V0.0768A기울기에 의해 구한 값65.1OMEGA% 오차1.5%3. 결 론실험 결론 및 토의본 실험은 여러 가지 회로에서 전압과 류를 측정하여 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙을 이용하여 저항값을 구하여 보는 실험이다. 실험 결과인 측정값을 이용하여 결과 그래프를 그렸고 그래프의 형태를 통해 직렬 연결시, 모든 저항체의 저항값 합이 등가저항이라는R=R _{1} +R _{2} 식이 성립하며, 병렬 연결시,{1} over {R} = {1} over {R _{2}} + {1} over {R _{3}} 라는 식이 성립하는 것을 볼 수 있었다.또한, 위의 3가지 실험을 비교하였을 때, 저항값이 250OMEGA 으로 가장 큰 실험의 경우, 전류I가 상대적으로 작은 것을 알 수 있었고, 반대로 저항값이 37.5OMEGA 으로 가장 작은 실험의 경우, 전류I가 상대적으로 큰 것을 알 수 있었다. 이를 통해 옴의 법칙I= {V} over {R} 이 성립한다는 것도 증명할 수 있었다.표시 저항값(이론값)과 측정값을 비교하였을 때, 실험 모두 2% 내외의 오차가 발생하였다. 이러한 오차의 첫 번째 원인으로 회로 장치 자체의 문제이다. 회로를 세팅할 때, 장치의 문제로 정확하게 0V로 실험을 시작하지 못했고, ?0.01 ~ -0.03 V 값으로 실험을 시작하였기 때문에 이로 인한 약간의 오차가 있을 것이라 생각한다.두 번째 원인은 전류 자체의 저항이다. 실험을 위해 임의적으로 걸어준 저항 외에도 회로에 사용되는 전류 역시 약간의 저항을 가지고 있으므로 실험 결과에 영향을 미쳤을 것이라는 생각이 들었다.세 번째 원인은 색코드 된 저항체의 오차이다. 색코드 된 저항체의 경우, 회로에 표시되는 저항값과 5~10 % 정도의 자체적인 값의 오차가 있기 때문에 결과 오차의 원인이 될 수 있다.