물리진자실험 목적01배경 이론02실험 방법03실험 결과04결과 분석 / 고찰05실 험 목 적규칙적으로 운동하는 물체의 운동을 묘사할 수 있다.물리진자 운동으로 회전운동과 관성모멘트를 알아본다.배 경 이 론진자의 질량: m 진자의 무게:mgX는 고정점과 무게 중심점과의 수평거리 복원토크의 방향은 언제나 세타와 반대이므로 부호는 –이다.복원토크복원토크T관성 모멘트의 주기각속도w에 대한 이차 미분 방정식의 일반해물리진자의 운동 방정식진자의 주기I는 물리진자의 고정점에 대한 관성 모멘트진자의 주기물리진자의 고정점에 대한 관성모멘트는 먼저 무게중심점을 고정점으로 잡았을 경우의 관성모멘트를 구하여, 옮겨진 고정점에 대해 평행축 정리를 적용하면 쉽게 구할 수 있습니다.물리진자의 고정점에 대한 관성 모멘트진자의 주기막대 전 구간에 대한 적분물리진자의 관성모멘트물리진자의 주기무게중심점에서 다른 고정점까지의 거리를 h복원토크를 이용한 진자의 운동 방정식진자운동의 감쇠 항을 추가B는 물리진자의 감쇠상수감쇠상수감쇠상수양변에 로그실 험 방 법(1)막대진자의 가운데부터 고정점까지의거리를 측정한 후 기록해 둔다. 다음 측정을 시작하기 전에 막대진자가 지면에 반듯하게 수직으로 놓여있는지 확인한다. 이 때, 진자가 흔들리지 않도록 주의해야 한다.실험 과정실 험 방 법(2)막대를 들어올려 5도가 되게 한 후 DataStudio 의 Digits 창에서 5도가 되었는지 확인한다. 막대를 놓고 그래프를 확인하면서 각도가 절반이 될 때까지 측정한다. 이러한 방식으로 5도, 10도, 60도, 150도로 바꾸어 측정한다. 한 고정점에 대한 측정이 끝이 나면 다른 고정점에 대해서도 네 가지의 각도로 측정을 반복한다.실험 과정실 험 결 과(1)각도가 다를 시 주기 비교 ( 1번 막대진자)실 험 결 과(2)길이가 다를 시 주기 비교 (1번 막대진자)실 험 결 과(3)각도가 다를 시 주기 비교 (2번 막대진자)실 험 결 과(4)길이가 다를 시 주기 비교 (2번 막대진자)중심cg로부터 고정점의 거리주기 (실험값)주기 (이론값)오차(%)0.0241.91.890.270.1121.11.090.0090.1471.11.090.0090.1971.11.1030.34각도 60도막대의 길이L1=50cm 막대의 진자의 질량=0.301kg거리관성모멘트(실험값)관성모멘트(이론값)오차(%)0.0240.00640.80640.550.1120.01200.01100.0830.1470.01580.01570.0060.1970.01780.01790.68각도 60도막대의 길이L1=50cm 막대의 진자의 질량=0.301kg결과분석 / 고찰각도가 다를 시 주기의 차이가 확연히 존재하였다. 반면, 길이가 다를 때에는 오차수준의 차이를 보였다.{nameOfApplication=Show}
부력목 차문제 제시 및 실험 목표 실험목표 배경이론 실험 설계 실험방법 실험 과정 및 결과 실험 결과 실험 결과 분석 결론 참고 문헌◈ 실험 목표물체의 무게와 부피의 관계를 설명할 수 있다 유체 속에서 물체의 무게는 공기 중 보다 가볍게 느껴진다. 이러한 원리를 바탕으로 무거운 철로 된 배가 물에 뜨는 원리에 대해 설명할 수 있다 민물과 바닷물에서 부력의 차이가 발생하는 이유에 대해 말할 수 있다◈ 배경 이론아르키메데스 부력의 원리 : 물체를 유체에 넣었을 때 물체가 받는 부력의 크기는 물체의 부피와 ㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇ 같은 양의 유체에 작용하는 중력의 크기와 같다 밀도 (ρ) = 질량(m)/부피(v)◈ 배경 이론부력 : 유체는 그 안에 담긴 물체를 부분적으로 밀어 올리는데 이를 부력이라 한다◈ 실험 방법1.빈 메스실린더의 질량을 측정한다 2.메스실린더에 물을 200mL가량 넣고 질량을 측정하여 물의 질량을 측정한다 3.상온에서 물의 밀도를 계산하고 버니어 캘리퍼스 로 추의 직경과 높이를 측정한다 4.유성 펜을 이용하여 원통형 추에 바닥에서부터 0.005m단위로 표시를 해둔다 5.그림과 같이 설치하고 추를 5mm 단위로 물에 담그면서 이때의 힘을 측정한 담그면서 이때의 힘을 측정한다 6.같은 질량, 다른 농도의 설탕 물로 위 실험을 반복한다◈ 실험 결과물 (금색 추) x - 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과물 (은색 추) x - 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과설탕 물(10% 금색 추) x – 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과설탕 물(10% 은색 추) x – 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과설탕 물 (15% 금색 추) x - 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과설탕 물 (15% 은색 추) x - 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 결과 분석구분물설탕물농도 10%농도 15%그래프의 기울기0.007100.006320.00717유체의 밀도 (이론값)0.99150.9492890.91126유체의 밀도 (측정값)1.025460.91281.03557오차(%)3.31%3.84%12%◈ 결론밀도는 농도가 짙어질 수록 커진다 밀도는 질량/부피 임을 확인하였다 농도가 짙을수록 부력도 커진다 농도가 짙어질수록 분자간의 인력이 증가하여 밀도가 커진다 그러므로 밀도가 커질수록 부력도 커진다◈ 참고문헌일반물리학실험 (북스힐) http://cyber.incheon.ac.kr/ http://100.naver.com/100.nhn?docid=104496 (아르키메데스의 원리)땡큐{nameOfApplication=Show}
우선 인공지능이란 인간의 학습능력과 추론능력, 지각능력, 자연언어의 이해능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 기술을 칭한다. 인공지능 로봇이란 인공지능을 가진 로봇을 말 한다. 인공지능로봇을 흔히 사람들이 전문적으로 알고 있다기보다는 영화에서 여러 번 접했을 것이다. 그래서 인공지능을 논할 때 대부분의 사람들이 거부감은 없다. 그리고 일상에서 청소기나 간단한 인형에서도 인공지능로봇을 경험할 수 있다.그동안 인간이 해 오던 많은 일들을 지금은 로봇이 대신하고 있다. 산업 현장에는 단조로운 반복 작업이나 따분한 작업, 불쾌한 작업들이 많은데, 이와 같은 작업은 특히 로봇에게 맡기기에 적합하다. 조립 공장에서 리벳 박는 일, 용접, 자동차 차체를 칠하는 일 등은 그 좋은 예이다. 이런 종류의 작업은 로봇 쪽이 인간보다 더 잘 해낼 수 있다. 왜냐하면 로봇은 언제나 일정한 수준의 정밀도와 정확도로 작업을 계속할 수 있으며, 결코 지칠 줄 모르기 때문이다.따라서 제품의 품질은 항상 일정하며 게다가 휴식을 취할 필요가 없기 때문에 많은 양의 제품을 만들 수 있다. 또한 로봇은 위험한 작업을 대신할 수가 있다. 방호복을 입지 않고 원자력 공장에서 방사성 물질을 취급하거나, 유독 화학 물질을 취급할 수가 있으며, 인간에게는 너무 덥거나 추운 환경에서도 일할 수가 있다. 인간의 생명이 위험에 노출될 수 있는 곳에서도 로봇을 사용할 수 있다.예를 들면 폭발물을 수색하거나 폭탄의 뇌관을 제거하는 일, 그리고 우주 공간에서의 작업도 그 중의 하나이다. 로봇은 우주 공간에서의 작업에 특히 이상적이다. 지구를 돌고 있는 인공위성을 수리하거나 유지하는 데 사용되기도 한다. 한편 가정에서도 점점 많은 로봇이 가사를 돕기 위해 사용되고 있다. 그리고 육체적인 장애를 가진 사람들을 돌보는 일에도 많이 이용될 것으로 기대된다. 로봇 간호보조자는 장애자나 노령으로 인해 체력이 약해진 사람들이 가족들에게서 독립하여 혼자서도 살 수 있도록 해주며, 병원에 입원하지 않아도 될 수 있도록 도와주게 될 것이다.하지만 인공지능이 사람들의 삶이나 생활을 윤택하게 해줄 수도 있지만 반대로 인간들이 해오던 많은 일들을 로봇이 대신하고 있는데 이러한 현상은 인간의 일자리를 잃게 한다. 또한 건강 문제로는 사람들이 직접 움직이지 않아 운동부족이 생길 것이다.영화에서 볼 수 있듯이 로봇을 만드는 소프트웨어의 명령어를 잘못 입력해서 인간을 지배하는 위험한 도구가 될 수도 있는 법이다. 스티븐 스필버그 ,『AI(Artificial intelligence)』라는 영화를 본적이 있는데 그 영화에서는 결국 2천년 후에 인간이 아닌 기계가 이 세상을 지배하게 되는 비극적인 결말을 맺는다.이러한 점에서 우리의 편의를 위해 만들어지는 인공지능을 통한 로봇들, 기계인간을 만들어 내는 데 있어서 신중해야 할 것 이다. 무분별하게 우리의 이익만을 생각한다면 후에 역으로 그것들에 의해 지배를 받게 될지도 모르기 때문이다. 노자의 도덕경 64장에 보면 이런 말이 있다.이것은 조금 다른 이야기일지도 모르겠지만 지금의 우리 사회에 꼭 필요한 정신이라고 생각한다. 일의 성취를 위해서는 무위, 무욕으로 자연의 질서에 따라 착실하게 한걸음 한걸음 나아가야 한다는 것을 말하며 노자는 천하를 이렇게 인위적으로 작위하려고 하면 결국 그것이 우리에게로 돌아온다고 말한다. AI의 배경이 극지방의 해빙으로 인해 도시들이 물에 잠기고 지구상의 천연자원이 고갈되어 가는 미래를 나타내는 것처럼 우리의 욕심만을 위해서행동한다면 우리의 미래가 이처럼 메말라갈 수도 있다고 경고하고 있다. 기계가 차지하는 비중이 점점 커지고 있는 요즘 사회에서 기계와 인간이 공존할 수 있기 위해서 어떻게 나아가야 하는 지를 생각해 보게 하는 영화였다.
부력목 차문제 제시 및 실험 목표 실험목표 배경이론 실험 설계 실험방법 실험 과정 및 결과 실험 결과 실험 결과 분석 결론 참고 문헌◈ 실험 목표물체의 무게와 부피의 관계를 설명할 수 있다 유체 속에서 물체의 무게는 공기 중 보다 가볍게 느껴진다. 이러한 원리를 바탕으로 무거운 철로 된 배가 물에 뜨는 원리에 대해 설명할 수 있다 민물과 바닷물에서 부력의 차이가 발생하는 이유에 대해 말할 수 있다◈ 배경 이론아르키메데스 부력의 원리 : 물체를 유체에 넣었을 때 물체가 받는 부력의 크기는 물체의 부피와 ㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇ 같은 양의 유체에 작용하는 중력의 크기와 같다 밀도 (ρ) = 질량(m)/부피(v)◈ 배경 이론부력 : 유체는 그 안에 담긴 물체를 부분적으로 밀어 올리는데 이를 부력이라 한다◈ 실험 방법1.빈 메스실린더의 질량을 측정한다 2.메스실린더에 물을 200mL가량 넣고 질량을 측정하여 물의 질량을 측정한다 3.상온에서 물의 밀도를 계산하고 버니어 캘리퍼스 로 추의 직경과 높이를 측정한다 4.유성 펜을 이용하여 원통형 추에 바닥에서부터 0.005m단위로 표시를 해둔다 5.그림과 같이 설치하고 추를 5mm 단위로 물에 담그면서 이때의 힘을 측정한 담그면서 이때의 힘을 측정한다 6.같은 질량, 다른 농도의 설탕 물로 위 실험을 반복한다◈ 실험 결과물 (금색 추) x - 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과물 (은색 추) x - 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과설탕 물(10% 금색 추) x – 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과설탕 물(10% 은색 추) x – 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과설탕 물 (15% 금색 추) x - 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 실험 결과설탕 물 (15% 은색 추) x - 추를 담근 깊이 y - 힘◈ 결과 분석구분물설탕물농도 10%농도 15%그래프의 기울기0.007100.006320.00717유체의 밀도 (이론값)0.99150.9492890.91126유체의 밀도 (측정값)1.025460.91281.03557오차(%)3.31%3.84%12%◈ 결론밀도는 농도가 짙어질 수록 커진다 밀도는 질량/부피 임을 확인하였다 농도가 짙을수록 부력도 커진다 농도가 짙어질수록 분자간의 인력이 증가하여 밀도가 커진다 그러므로 밀도가 커질수록 부력도 커진다◈ 참고문헌일반물리학실험 (북스힐) http://cyber.incheon.ac.kr/ http://100.naver.com/100.nhn?docid=104496 (아르키메데스의 원리){nameOfApplication=Show}
optical sensor 광센서 응용분야 Sensor EngineeringTable of Contents 1. 광센서란 ? 2. 광센서 종류와 응용분야 3. 적용사례 1) Factory Automation 2) Digital Camera1. 광센서란 ? 사람의 눈에 해당하는 장비로 물체의 모양이나 상태 · 움직임 등을 감각한다 . 과거에는 물체의 내었을 때 , 빛을 감지하는 방식이었으나 , 지금은 기계에서 큰 빛을 빛이 부딪혀 반사되어 오는 것을 토대로 그 물체의 정보를 얻는 방식을 사용한다 . [ 출처 ] 광센서 [ 光─ , optical sensor ] | 네이버 백과사전2. 광센서 종류와 응용분야 분류 센서의 종류 특징 응용 분야 광도전효과형 광도전 셀 소형 , 고감도 , 저가 카메라 노출계 , 포토릴레이 , 광제어 광기전력 효과형 포토다이오드 포토트랜지스터 포토사이러스터 CCD,MOS 이미지센서 태양전지 소형 , 저가 , 전원 불필요 , 대출력 , 대전류 제어 카메라 EE 시스템 , 스트로보 , 광전스위치 , 바코드 리더 , 카드리더 , 화상판독 , 조광시스템 , 레벨제어 광전자 방출형 광전자 증배관 광전관 초감도 , 응답속도 빠름 , 펄스 계측 미약광 검출 펄스 카운터 정밀 광계측 기기 , 극미약광 검출 자외선 센서 Si 자외선 포토다이드 UV 트론 소형 , 전원 불필요 고감도 의료기기 , 분석기기 복합형 포토 커플러 포토 인터럽터 아날로그 검출 무접점 릴레이 , 전자장치 노이즈 커트 , 광전 스위치 , 레벨제어 , 광전식4. 적용사례 1) FA (Factory Automation) Photo Transistor - 제품 검출시 사용Photo Transistor 포토트랜지스터는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 광센서의 일종으로 , 빛의 세기에 따라 흐르는 전류가 변화하는 광기전력 효과를 이용한다 . 이때의 광전류를 트랜지스터를 이용하여 증폭시킨 것이 포토트랜지스터이다 .적용사례 2)digital camera CCD(Charge Coupled Device 전하결합소자 ) 빛의 강약을 조절CCD (Charge Coupled Device 전하결합소자 ) 렌즈와 조리개를 통해 카메라 내부로 전달된 빛은 CCD(Charge Coupled Device 전하결합소자 ) 에 의해 빛의 강약을 통하여 전기적 신호로 변환되고 , 이 신호는 다시 아날로그 신호를 0 과 1 의 디지털 신호로 바꿔주는 ADC(Analog―Digital Converter) 라는 변환장치를 통해 이미지 파일로 변환돼 메모리에 저장된다 . 이 중 CCD 는 빛을 전기적인 신호로 바꿔주는 광센서 반도체로 , 일반 카메라로 말하자면 필름을 감광시키는 기능에 해당되며 디지털 카메라의 핵심이다 . 셔터를 누르면 빛이 렌즈와 조리개를 통해 들어와 CCD 에 닿는다 . 렌즈로부터 들어온 빛의 세기는 CCD 에 기록된다 . 이 때 촬영된 영상의 빛은 CCD 에 붙어있는 RGB 색필터에 의해 각기 다른 색으로 분리된다 . 분리된 색은 CCD 를 구성하는 수십만개의 감광소자에서 전기적 신호로 바뀐다 . CCD 는 이미지를 이루는 점 ( 픽셀 ) 을 표현하는 화소가 같은 범위에 몇개 들어있느냐에 따라 성능이 구별된다 . 우리가 흔히 디지털카메라를 고를 때 300 만 화소냐 400 만 화소냐를 따지는 것은 바로 이 CCD 에 들어간 화소수를 말한다 . 같은 범위에 화소가 많을수록 더 선명한 이미지를 얻을 수 있지만 , 화소의 집적도 뿐 아니라 CCD 자체의 크기도 화질에 큰 영향을 준다 .{nameOfApplication=Show}