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미디어와 현대정치

현대 정치라고 하면 떠오르는 것이 많다. 왜냐하면 현대 정치는 많은 것들로 이루어져 있고 많은 것들과 연관관계를 맺고 있기 때문이다. 간단하게 예를 들어서 현대정치를 몇가지 기준에 따라 분류할 수 있다. 우리 나라 내의 일이냐 아니냐에 따라서 국제 정치, 국내 정치로 분류 할 수 있다. 또한 우리나라에서 펼쳐지고 있는 여러 가지 정책들을 몇가지 내용 또는 대상에 따라 분류할 수 있을 것이다. 또한 정치를 하는 사람들과 그 사람들이 내놓은 정책안, 그리고 정치기구, 정치기관 등으로 분류할 수도 있을 것이다. 그리고 정치를 하는 사람과 정치를 받는 사람으로 나눌수도 있을 것이다. 이러한 것들은 현대 정치를 분류하는 기준들이다. 그러한 것들을 생각하다가 나는 문뜩 다음과 같은 의문이 떠올랐다. 정치를 할 때, 정치를 받는 사람들은 어떻게 자신이 그러한 정치를 받고 있다는 것을 알게 될까? 우선 나는 정치에 대한 개념을 확고히 해야겠다는 생각이 들었다. 그래서 정치의 사전적인 의미를 살펴 보았다. 정치는 크게 2가지 의미를 지니고 있었다. 첫 번째가 국가권력을 획득하고 유지하며 행사하기 위하여 벌이는 여러 가지 활동이라는 의미였고, 두 번째가 통치자나 위정자가 국민을 위하여 시행하는 여러 가지의 일이라는 의미였다. 나에게 떠오른 의문은 정치의 이 두가지 의미중에 후자에 속하는 의미에서 떠오른 것으로 생각된다. 그래서 나는 현재 정치를 분류하는 기준 다음으로 현대 정치가 이루어 지기 위해서 현대 정치와 연관을 맺고 있는 것들에 대하여 생각해 보게 되었다. 위정자들이 국민을 위하여 시행하는 여러 가지 일들 즉, 정책들을 국민들이 어떻게 해서 알게 되는가에 대하여 생각을 해 보았다. 이 생각에 대한 해답은 금방 찾아 낼 수 있었다. 우리에게 많은 정보를 전달해 주는 기관들이 있었기 때문이다. 물론 많은 정보라는 말 속에는 정치에 관한 정보들도 포함되어 있다. 우선 그러한 기관도 크게 방송매체와 신문매체로 나눌수 있었다. 나는 범위를 더욱 좁혀서 그것에 관한 것을 쓰려고 생각을 했지만, 신문매체나 방송매체나 매체의 종류만 다를 뿐이지 결국에는 정치와 비슷한 관계를 맺고 있을 것이라는 생각을 하게 되었다. 그래서 나는 현대 정치와 미디어 사이의 관계에 대하여 살펴보고자 글을 쓰게 되었다. 이러한 주제를 설정하고나서 나는 미디어에 대해서 알아볼 필요가 있었다. 그래서 나는 정치와 조금이라도 연관이 있는 미디어의 기능들을 살펴보았다.먼저 언론의 기능에 대하여 알아보았다. 언론에는 많은 기능이 있다. 그 많은 기능중의 첫 번째로 언론의 정치적 기능을 들 수 있다. 언론은 정치과정의 중요한 매개체이다. 언론을 통해 대중의 정치적 의식과 여론이 형성되기 때문이다. 또한 언론은 현실을 객관적으로 전달하기도 하지만, 일정한 인식틀을 통해 사회현실을 구성하여 정치적 의미를 부여하는 이데올로기적 기능을 수행하기도 한다. 따라서 권력자들은 권력유지나 권력창출에 도움이 되는 정치적 이데올로기를 사회적으로 확산하기 위해 언론에 힘을 행사한다. 이러한 언론의 본래적 기능으로 인하여 언론의 역사는 정치권력과의 관계의 역사라 할 수 있으며, 정치적 통제로부터 자유로운 미디어는 없다. 그러므로 언론은 국가권력과의 상호견제, 감시, 공존관계를 통해 발전해 나간다고 할 수 있다.다음으로 언론과 정부의 관계를 살펴보자. 한 나라의 미디어체계와 그 행위는 그 나라의 총체적 사회체계의 일부로서 정치, 경제, 사회, 문화, 역사 심지어 지리적 위치 등 많은 요인들이 복합적으로 응축되어 나타난 산물이며, 그 사회를 구성하고 있는 주요 사회세력간의 권력관계의 변동에 조응하여 변하고, 또 권력관계의 변동을 초래할 수도 있는 역동적인 과정으로 파악해야 한다. 또한 나라마다 각 사회의 정치, 경제, 사회, 문화적 여건에 따라 통제의 유형과 정도가 다르다. 때문에 각 나라마다 서로 다른 미디어 체계와 행위를 가진다는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 외국의 어떤 나라의 경우에는 우리나라에서 스포츠신문이라며 판매하는 신문들과 마찬가지로 정치전문신문 같은 것이 존재한다. 우리 나라에는 스포츠에 관심이 많은 국민들이 많기 때문에 스포츠 신문이 발간되는 것이고, 외국의 어떤 나라의 국민은 정치에 대한 관심이 많기 때문에 정치전문 신문이 판매되고 있는 것이다. 우리 나라에 정치 신문이 없는 것은 아마도 우리국민들의 정치에 대한 무관심때문이 아닐까? 하고 조심스럽게 추측해 본다. 이렇듯 그 나라 국민의 선호도에 따라서 서로다른 미디어 체계를 가질 수 있다. 즉, 미디어가 사회의 여건에 따라 달라질 수 있다는 간단한 예를 든 것이다.다음으로 미디어에 대한 정치적 통제에 대하여 살펴보자. 정치적 통제는 미디어의 체제에 가장 중요한 영향을 미치며, 미디어는 완전 예속의 상태와 비예속적 상태의 양극 사이에 무수한 정도의 차이를 나타내면서 존재하고 있다. 이러한 예속의 상태와 비예속적 상태는 시대에 따라서도 많은 차이를 나타내고 있다. 다 같은 미디어인데 같은 정도의 정치적 통제를 받지 않을까? 하는 의문이 들 수도 있다. 그러나 그 생각에 대한 간단한 반례를 생각해 낼 수 있다. 조금 극단적일지도 모르지만 일제 시대의 미디어를 생각해 보자. 조선일보와 독립 신문들을 비교해보자. 독립신문들은 일제의 강압에 의해 거의 폐간되다시피 하면서 겨우겨우 조금씩 발간이 되었다. 그에 비해 조선일보는 일본의 신문과 구별이 안 갈 정도로 친일적인 보도를 했었다. 그리고 조선일보는 일본으로부터 아무런 제재도 받지 않은 채로 발간되었었다. 여기서 두 미디어를 살펴보면 확실히 미디어의 종류에 따라서 다른 정도의 예속관계를 가지고 있다는 것을 알 수 있다. 물론 이 정도로 극단적이지는 않겠지만 현대 사회의 미디어에 대한 정치적 통제는 미디어의 종류에 따라 다르게 작용하고 있을 것이라고 쉽게 추론할 수 있다.미디어는 국민들에게 정보를 주는 주요한 매체이다. 대부분의 국민들이 미디어가 없다면 정치에 관한 정보뿐만 아니라 대부분의 정보를 접할 수 없기 때문이다. 그렇기 때문에 모든 정부는 언론을 효율적인 통치수단으로 이용하려한다. 그리고 현재 모든 국가의 정부는 언론에 합법적/비합법적 또는 공식적/비공식적 권력을 행사하여 언론의 취재 및 보도활동이 국가의 존립기반을 위협하지 않는 범위에서 이루어지도록 관리하고 조정해왔다. 그렇다면 이제 마지막으로 정치권력의 언론통제양식도 살펴보자.첫째, 정부는 대중매체에 대한 규제 법률을 만들어서 미디어를 통제한다. 그 법률을 조금 살펴 보자. 그러한 법률에는 정기간행물등록 등에 관한 법률, 외국간행물 수입배포에 관한 법률, 방송법, 종합유선방송법, 전파관리법, 저작권법, 출판사 및 인쇄소의 등록에 관한 법률등이 있다. 이런 법률들은 매체산업을 보호, 육성하기 위한 목적도 있지만 경우에 따라서는 해당 매체를 통제하는 데에도 사용된다. 또한 대중매체에 대한 규제 법률은 아니지만 형법, 국가보안법, 군사기밀보호법, 각종 선거법 등 사회적 이익을 보호하려는 법률들도 경우에 따라서는 대중매체 통제에도 활용된다.

사회과학| 2003.06.01| 4페이지| 1,000원| 조회(374)

매스컴, 미디어, 정치

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[운동량] 당구의 역학

당구의 역학- 선운동량의 보존과 2차원 충돌 -수학,과학 교육계2002-13560 김진우1. Introduction1) 실험목적이번 실험은 알루미늄 원판을 이용하여 두 원판이 충돌했을 때 선운동량과 운동에너지가 보존되는지 살펴보았다.2) 실험기구공기흐름판, 알루미늄 원판, 2중 불꽃 방전(스파크) 계시기, 수평기, 기록용지, 악어 집게가 달린 전선, 30cm 자, 각도기, 목장갑, 공기 압축기, 공기 압력 조절기, 팔 저울, 펜3) method실험 1 압축기를 가동시킨 공기흐름판위에 은박지를 놓고 두 알루미늄 판을 충돌시킨 후 판의 궤도 흔적을 얻는다.실험 2 실로 원판 하나와 공기흐름판 한 가운데 있는 놋쇠 판을 연결시킨다. 실이 감기면서 원판이 놋쇠판 주변을 나선 운동할 수 있도록 한다. 판이 움직인 흔적으로부터 속도를 구한 후 알루미늄 원판과 공기흐름판 사이의 쓸림을 알아낸다.2. Theory운동량 보존고립된 계에서 계의 선운동량은 보존된다. 이것은 뉴턴의 제 2법칙으로 설명할 수 있다. 계 전체의 선운동량을 {vec P``라 할 때,{{vec F}_EXT = {d vec P } over dt ``이므로,{{vec F}_EXT =0 ``이면 {{d vec P } over dt =0``이 되어 {vec P = ``constant.질량이 {m_1,{m_2인 두 입자가 2차원 충돌을 하는 경우 충돌 과정에서 이 계의 물체들 사이에는 서로 밀치는 힘이 작용한다. 두 입자에 작용하는 이 힘들은 서로 크기는 같으나 방향이 반대이므로 계 전체를 생각하면 서로 상쇄된다. 이러한 힘을 계의 내력이라고 하며 작용반작용의 법칙으로 설명된다. 이 계에서는 내력만 존재하고 외력이 존재하지 않으므로 두 입자의 충돌 전후에 입자 계의 총 선운동량은 보존된다. 과 같이 좌표계를 택하자. 선운동량은 벡터량이므로 x, y 성분으로 나누어도 각각 보존된다.x 성분 : {m_1 v_0 = m_1 v_1 cos alpha + m_2 v_2 cos beta(1)y 성분 : {0 = m_1 v_1 sin alpha - m_2 v_2 sin beta(2)({alpha``,{beta``,{v_1 ``,{v_2 ``는 각각 충돌 후 입자 1과 2의 산란각과 속력들이다.){ 정지한 원판과의 2차원 충돌{이 충돌이 완전 탄성 충돌이라면 충돌 전후에 운동에너지도 보존되므로 다음 식이 성립한다.{1 over 2 m_1 v_0 ^2 = 1 over 2 m_1 v_1 ^2 + 1 over 2 m_2 v_2 ^2 ``(3)식 (1)과 (2)를 각각 제곱하여 더하면{m_1 ^2 v_0 ^2 = m_1 ^2 v_1 ^2 + 2m_1 m_2 v_1 v_2 cos ( alpha + beta ) + m_2 ^2 v_2 ^2 ``(4)식 (3)과 식 (4)를 비교하면{(m_1 - m_2 ) v_2 = 2 m_1 v_1 cos(alpha + beta) ``(5)의 관계를 얻는다.이제 비탄성 충돌인 경우를 생각해 보자. 충돌 전과 후의 계의 운동에너지의 비를 f 라 하면{f = {1 over 2 m_1 v_1 ^2 + 1 over 2 m_2 v_2 ^2 } over { 1 over 2 m_1 v_0 ^2 } ``(6)f = 1 인 경우가 완전 탄성 충돌이고, f = 0 인 경우가 충돌 후 두 물체의 속도가 같은 완전 비탄성 충돌이 된다. 탄성 곁수가 f ( 0 < f < 1 )인 일반적인 충돌의 경우에 대해 식 (3) 대신 식 (6)을 식 (4)와 비교하면 다음의 관계를 얻을 수 있다.{cos(alpha + beta) = { (1-f``) m_1 ^2 v_1 ^2 + ( m_1 over m_2 -f``) m_2 ^2 v_2 ^2 } over {2 `` f `` m_1 ` m_2 ` v_1 ` v_2 }(7)3. Data & Result실험 1 - 알루미늄판 A와 B의 충돌 실험 자료(A의 질량-466g, B의 질량-406.4g)A. 첫 번째 시도데이터{충돌전각도충돌후각도충돌전속도충돌후속도원판 A89.31.530 m/s1.050 m/s원판 B89.31.460 m/s1.592 m/s운동량 분석(Kg·m/s){충돌 전의 운동량(x축)충돌 전의 운동량(y축)충돌 후의 운동량(x축)충돌 후의 운동량(y축)원판 A원판 B운동에너지 분석(J){충돌 전의 운동에너지충돌 후의 운동에너지원판 A0.5450.257원판 B0.4950.515충돌전 운동에너지 합이랑 충돌후 운동에너지 합이 큰 차이가 나는 것으로 보아 완전탄성충돌은 아니다.B. 두 번째 시도데이터{충돌전각도충돌후각도충돌전속도충돌후속도원판 A86.52.076 m/s1.654 m/s원판 B86.51.954 m/s2.050 m/s운동량 분석{충돌 전의 운동량(x축)충돌 전의 운동량(y축)충돌 후의 운동량(x축)충돌 후의 운동량(y축)원판 A원판 B운동에너지 분석{충돌 전의 운동에너지충돌 후의 운동에너지원판 A1.0040.637원판 B0.7760.854C. 세 번째 시도데이터{충돌전각도충돌후각도충돌전속도충돌후속도원판 A92.01.864 m/s1.044 m/s원판 B92.01.640 m/s2.026 m/s운동량 분석{충돌 전의 운동량(x축)충돌 전의 운동량(y축)충돌 후의 운동량(x축)충돌 후의 운동량(y축)원판 A원판 B운동 에너지분석{충돌 전의 운동에너지충돌 후의 운동에너지원판 A0.8100.277원판 B0.5470.834실험 2 - 알루미늄판과 공기흐름판 사이의 쓸림힘 측정 (스파크 진동수 = 20 Hz)원형 궤적에서의 흔적에서 10개를 하나의 시간 간격으로 두고 구간(1/20*10=0.5초)에 따른 거리를 바탕으로 속도를 계산해냈다.{측정 횟수거리[cm]속도[m/s]12.780.55622.730.54632.480.49642.300.46052.070.41461.930.38671.850.37081.810.36291.800.360101.710.342111.650.330121.600.320131.620.324141.380.276151.210.242161.100.220171.080.216181.050.210191.000.200200.850.170210.800.160220.750.150230.640.1284. Discussion1) 실험 1 분석 - 알루미늄 판의 충돌에서 총 운동량, 총 운동 에너지는 보존되는가?공기흐름판을 이용하여 마찰력을 최소화한 상태에서 두 물체를 충돌하고 선운동량이 보존되는지 알아보는 실험이었다. 이론상으로는 알루미늄 판의 총 운동량이 보존되어야 한다. 그러나 실험결과 위의 결과처럼 완전하게 보존되지는 않았는데 그 원인에 대해서는 아래에서 다시 정리하겠다. 운동에너지도 충돌 전후에 상당량 변화가 있었던 것으로 보아 완전 탄성 충돌이 아님을 알 수 있다.2) 실험 2 분석 - 쓸림힘의 영향이 실험은 공기흐름판과 알루미늄판 사이에 마찰력이 존재하는지 알아보는 실험이었다. 실제로는 구간 사이가 약간의 곡선을 이루지만 짧은 구간(10개)이므로 직선으로 생각하고 거리를 계산했다. 실험 결과의 궤도를 분석해보면 쓸림힘이 없을 경우 물체는 회전축으로 갈수록 선속도가 빨라져야 한다. 그러나 실제 실험에서는 중심으로 가까워지면서 쓸림힘의 영향으로 속도가 느려졌다. 즉 마찰력이 존재함을 알 수 있다. 이 마찰력이 실험1에서 운동량이 정확히 보존되지 못하는 원인의 하나라고 할 수 있다.그리고 추가 충분히 무겁지 않아 알루미늄 판이 돌 때 같이 조금씩 움직였는데 이로 인해 약간의 오차가 있었을 거라고 생각된다.3) 오차의 원인1. 원판에서 뿜어져 나오는 공기가 완전히 수직으로 나오지 않고 조금이라도 기울어지게 나온다면 수평방향으로 가속도가 발생하게 되어 오차가 발생하게 된다.2. 공기의 흐름판이 수평이 아니었을 것이다. 수평이 아니면 중력의 영향에 의해 원판이 속도에 변화를 가져올 수 있다.3. 마찰이 있었을 것이다. 공기 압축기를 사용해 마찰을 줄였으나 공기와의 마찰, 그리고 어느 정도의 팩스 용지와의 마찰이 있었을 것이다.4. 원판의 회전을 무시했다. 원판을 질점이 아니므로 회전이 존재하고 따라서 회전에 의한 운동 에너지와 탄성곁수의 변화를 고려해야 한다.4) 결론이번 실험은 알루미늄 원판의 충돌을 통해 총 운동량이 보존되는지, 운동에너지는 보존되는지 알아보는 실험이었다. 충돌 전후의 운동량이 완전하게 보존되지는 않았는데 여기에는 여러 가지 오차의 요인이 있었을 것이다. 그리고 공기흐름판으로 마찰력을 최소화했지만 실험2에서 보듯이 마찰력이 존재했으므로 고립계가 아님을 알 수 있었다.5. Assignment1) 충격량이란 무엇인가?충격량(I)의 정의는 다음과 같다.I = F t충격량의 단위는 힘과 시간의 단위를 곱한 것과 같다. 즉, N s 이다.이것은 또 N = kg m/s2이므로 N s = kg m/s가 되어 운동량과 같은 단위를 갖는다.

공학/기술| 2002.05.26| 7페이지| 1,000원| 조회(493)

역학, 운동량, 당구

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[지구과학] 행성공전궤도 평가A좋아요

1. Introduction티코가 죽으면서 케플러에게 물려준 방대한 자료는 케플러가 행성운동에 관한 법칙을 일반화시키는데 결정적인 역할을 했다. 루돌프 황제의 왕실 수학자 케플러가 처음으로 착수한 작업은 화성에 대한 것이었다. 프톨레마이오스 체계에서 가장 어려운 행성인 화성의 방대한 자료를 가지고 복잡한 계산을 수행해서 지구의 운동 때문에 생기는 화성의 겉보기 운동을 알아낼 수 있었고, 그 결과 태양에 대한 화성의 궤도를 구해낼 수 있었다. 곧이어, 태양이 행성운동에 중요한 역할을 한다는 것을 알아내고 태양과 행성들 사이의 물리적 연관성을 찾았음은 물론, 태양이 행성궤도의 중심에 있지 않고 타원궤도 운동의 한 초점에 있다는 사실도 알아냈다. 이것이 케플러 제 1법칙이다. 화성의 운동을 계속 분석한 결과 화성이 태양에 가까울수록 빨리 움직이고, 태양에서 멀수록 천천히 돈다는 사실을 알게 된다. 이것이 제2법칙 면적속도 일정의 법칙이다. 이러한 화성의 운동은 다른 행성들 모두에게 적용되는 것이었기 때문에 케플러는 이 두 개의 법칙을 일반화시켜 1609년 『신천문학: 화성의 운동에 관한 주석』이라는 책에 발표하게 된다. 루돌프 황제가 사망하자 오스트리아의 린츠로 옮긴 케플러는 1619년 『세계의 조화』라는 책을 발간하고 여기서 제3의 법칙인 조화의 법칙을 발표한다. 이 법칙은 행성주기의 제곱은 궤도 장반경의 세제곱에 비례한다는 것이다.이 실험은 케플러가 행성의 공전궤도를 구하는데 사용했던 방법을 그대로 밟아 가면서 작도해보는 과정이다.2. Procedure and Discussion2.1.내행성수성의 최대 이각 : 18∼22도 사이, 평균 23도금성의 최대 이각 : 48도(1) 주어진 최대 이각으로부터 행성의 궤도 반지름을 계산한다. (행성의 궤도를 원궤도로 가정하고, 태양과 지구 사이의 거리를 1AU로 한다.)1수성의 궤도 반지름: 1AU sin23 = 약 0.39 AU2금성의 궤도 반지름: 1AU sin48 = 약 0.74 AU(2) 금성은 최대 이각의 변화가 거의 없는 반면, 수성은 최대 이각의 변화가 크게 관측된다. 그 이유에 대해서 생각해보자.- 행성의 궤도는 정확한 원이 아닌 타원궤도이다. 따라서 수성과 금성의 최대이각이 조금씩 변하는 것이다. 그런데 금성에 비해 수성의 최대 이각은 변화가 크다. 그 이유는 금성 은 비교적 태양을 중심으로 원궤도에 가깝게 공전을 하고 있으나, 수성은 금성의 궤도보 다 좀 더 많이 찌그러진 타원 궤도를 돌기 때문에 최대이각의 변화가 크게 관측되는 것이 다.(1) 주어진 자료(자료 1)를 작도해서 수성의 공전궤도를 구하는 방법에 대해 각자 생각해 본다.- 지구의 공전 궤도 내부로 들어오는 선들과 접선을 그리면 공전 궤도를 찾을 수 있다.(2) 주어진 자료로부터 수성의 장반경과 단반경, 이심률을 구하고, 실제값과 비교해 본다. (태양과 지구 사이의 거리를 1AU라고 한다.){날짜Julian Date최대 이각경과된 날1979 3 8244394118 E441979 4 21244398527 W731979 7 3244405826 E471979 8 19244410519 W711979 10 29244417624 E391979 12 7244421521 W741980 2 19244428918 E431980 4 2244433228 W731980 6 14244440524 E481980 8 1244445319 W711980 10 11244452425 E391980 11 19244456320 W태양과 지구 사이의 거리 : 7.1cm수성궤도의 장반경 : 최대이각이 28 일 때 3.3cm 가 나온다. --- 0.46AU수성궤도의 단반경 : 최대이각이 18 일 때 2.2cm 가 나온다. --- 0.31AU이심률 : {3.3-2.2 over 3.3 = 0.333실제로 수성궤도의 장반경은 0.3871AU 이고 이심률은 0.206이다. 작도하는 과정에서 손으로 그리는 것이기 때문에 좀 오차가 났을 것이며, 관측 자료도 이 정도로는 많이 부족하기 때문에 실험값과 실제값이 차이가 난 것 같다.2.2. 외행성이각의 관측: 처음 112E 687일 후 144W로 관측됨(1) 화성의 공전주기(687일)를 이용하여 화성의 궤도 반지름을 계산한다. (행성의 궤도를 원궤도로 가정하고, 태양과 지구 사이의 거리를 1AU로 한다.)약 1.25AU 화성의 이각 관측 자료{날짜Julian Date태양-지구-화성사이의 이각태양 중심의지구 위치69 8 1*************4(-36)71 7 52441138219(-141)282(-78)73 5 222441825278(-82)241(-119)74 1 *************175 11 202442737214(-146)5777 10 72443424276(-84)1480 4 92*************2 2 252445026234(-126)199(-161)(+는 반시계방향 각, -는 시계방향 각)(1) 주어진 자료(자료 2)를 작도해서 화성의 공전궤도를 구하는 방법에 대해 각자 생각해 본다.- 지구 궤도 외부로 관측된 화성의 위치가 서로 만나는 점들을 기준으로 타원궤도를 그리면 된다.(2) 주어진 자료로부터 화성의 장반경과 단반경, 이심률을 구하고, 실제값과 비교해 본다. (태양과 지구 사이의 거리를 1AU라고 한다.)태양에서 지구 사이의 거리 5.1cm화성궤도의 장반경 : 7.7cm --- 1.51AU화성궤도의 단반경 : 7.2cm --- 1.41AU이심률 : {7.7-7.2 over 7.7 = 0.065실제로 화성궤도의 장반경은 1.5237AU 이며, 이심률은 0.0933이다. 이것 역시 실제값과 실험값에 조금 차이가 있는데 역시 손으로 직접 그리다 보니 오차가 생길 수 밖에 없었다. 그리고 역시 데이터도 부족했고 말이다.3. Assignment(1) 지구와 행성의 공전 주기는 어떻게 구하는지 조사해보자.지구의 공전주기 측정1727년 브래들리는 지구의 공전을 증명하기 위해 연주시차를 찾던 중, 광행차를 발견하였다. 광행차란 별빛이 지구의 공전으로 기울어지는 현상이다. 이것은 아래 그림처럼 비가 똑바로 내려도 걸을때는 우산을 앞쪽으로 약간 숙여야 비를 막을 수 있는 것과 같은 이치이다. 따라서 어떤 별을 관측하려면 별의 방향보다 지구의 공전 방향 쪽으로 망원경을 약간 기울여야 한다. 브래들 리가 관측으로 구한 최대 광행차값은 20.5 이다.이 광행차를 이용하여 다음과 같이 지구의 공전속도를 구할 수 있다tan20.5'' = V(지구의 공전속도)/c(광속도),V=3*105km/s * tan20.5'' = 30km/s행성의 공전주기 측정내행성이 지구와 내합(또는 외합)이었다가 다시 내합(또는 외합)이 되는 데 걸리는 시간, 외행성이 충(또는 합)이었다가 다시 충(또는 합)이 되는 데 걸리는 시간을 그 행성과 지구와의 회합주기라 한다. 움직이는 지구에서 다른 행성의 공전주기를 측정하기가 어려우므로, 회합주기를 이용하여 공전주기를 구한다. 지구의 공전주기를 E, 화성의 공전주기를 S라 하면,1/E - 1/P = 1/S가 되므로 여기서 E와 S는 쉽게 관측되므로 계산에 의해 행성의 공전주기 P를 구할 수 있다. 이 식은 모든 외행성에 적용되며, 내행성의 경우는 1/P - 1/E = 1/S 가 된다.(2) 케플러의 3가지 법칙에 대해서 조사해보자.1) 타원 궤도의 법칙" 지구는 태양 주위를 타원 궤도를 따라 공전을 하고 있다 "라는 법칙이다. 그 예전에는 행성은 완전한 원운동을 한다고 생각했는데 케플러가 화성의 운동을 몇 십 년 간 관찰한 결과 타원 궤도로 운동한다는 것이 밝혀졌다.2) 면적 속도 일정의 법칙" 단위 시간 동안 휩쓸고 지나간 면적은 항상 일정하다 "라는 법칙이다. 태양에 가까울 때는 지구는 빨리 돌고 태양에서 멀 때는 지구는 느려지는 것을 설명한 법칙이다.거리가 작을 때면(가까워지면) 속도가 빠르고 거리가 커지면(멀 때) 속도가 느려져야 면적속도(거리 X 속도)의 값이 일정하게 된다.

공학/기술| 2002.05.26| 6페이지| 1,000원| 조회(866)

지구, 위성, 지구과학, 궤도

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우주선의 자세제어

1. Introduction1) 실험목적고립된 계, 즉 알짜 토크가 0일 때 계의 각운동량은 보존된다. 이번 실험에서는 회전하는 두 물체의 시간에 따른 각속도를 빛살문 검출기로 측정하고 데이터를 컴퓨터로 처리하여, 각운동량을 측정하고 계산하는 법과 서로 작용하는 물체 간에 적용되는 작용-반작용법칙을 이해하고 각운동량이 보존됨을 확인해 볼 것이다. 또, 회전운동에 미치는 마찰력의 영향에 대해서 탐구할 것이다.2) 실험장치각운동량 보존 실험 장치, 회전체, 고무막, 빛살문 검출기, 빛살문 검출기용 팔, 실 고리용 팔, 받침대, 받침대용 붙임 쇠, 컴퓨터, 추 받침, 추, 1 m 자, 팔 저울, 캘리퍼스, 실타래3) 실험방법실험11 컴퓨터 전원을 켜고 프로그램을 실행시킨 후 회전체를 모터 축에 끼워 넣고 회전판과 회전체 위에 빛살문 검출기를 설치한다. 전원장치 스위치를 누르고 전압을 3~4V로 맞춘다.2 1번 mode를 선택한 후 S(start)를 치면 모터가 회전한다.3 모터가 회전을 멈추고 컴퓨터에서 계산이 끝나면 회전체와 회전원판의 회전각 {theta_1 ,~theta_2에 대한 graph가 그려진다. S(Save)를 치고 Data를 저장한다.4 메뉴에서 angular velocity를 선택하면 화면에 시간에 대한d 1/dt, d 2/dt의 graph가 나타난다. S(Save)를 치고 저장한다.5 메뉴에서 angular vel. ratio를 선택하면 화면에 시간에 대한d 1/dt, d 2/dt의 graph가 나타난다. S(Save)를 치고 저장한다.6 회전체를 바꾸어 가며 위 과정을 반복한다.실험21 회전체를 들어낸 뒤 실 고리용 팔을 적절한 위치에 놓고 추를 매단 실을 원통의 핀에 건다. 실을 원통에 감아서 추가 최고점 부근에 오도록 하여 원판을 가만히 잡는다. 추가 달린 쪽 실을 장치 왼쪽의 고정도르래에 건다.2 컴퓨터의 측정 방식 3 을 선택한 후 측정 시간을 입력하고 Enter 키를 친다.4 S를 치면서 원판을 잡은 손을 가만히 놓아서 추를 떨어뜨린다.. (모터의 최대 회전 속도는 1069.52rpm이 나왔다.){의 graph를 보면 중간에 graph가 뚝 떨어졌다가 최대가 되는 부분 외에는 거의 일정한 것처럼 보인다. 그러나 그래프1-3을 확대해 보면 이 비가 점점 감소한다는 것을 알 수 있다. 그리고 당연하지만 이 Ratio는 음의 값을 갖는다. 왜냐하면 두 회전판의 회전의 방향이 다르기 때문이다. 따라서 여기서의 시간-각속도비는 그 절대치를 의미하는 것이다.위 배경이론에 의하면 각속도비는 계속 일정하여야 한다. 그러면 여기서 그렇게 유지되지 않는 이유를 생각해 보자. 우선 이 실험에서 모터의 회전각속도는 일정하게 유지되므로 회전체의 각속도 {omega'은 일정하게 유지된다고 보는 것이 옳을 것이다.그런데 각속도비가 점점 줄어든다는 말은 회전원판의 각속도가 줄어든다는 의미이다. 회전원판의 각속도가 줄어드는 이유는 회전축 베어링의 쓸림에 따른 돌림힘의 영향(회전판이 도는 반대방향으로 작용하는 돌림힘)으로 회전원판의 각운동량이 줄어들었기 때문이다. 그렇기 때문에 처음에 회전체가 가속될 때 회전원판은 회전을 시작에서 마찰 때문에 점점 각속도가 줄어들고 결국 멈춘다. 그로부터 5초 후에 회전체가 감속되기 시작하고 정지했던 회전원판은 다시 반대방향으로 회전하다가 다시 멈춘다. 이론적으로 계산해서 각속도비가 일정할 것이라고 예측한 것은 실험 결과와 다르지만 그 이유는 각속도 보존의 법칙이 틀렸기 때문이 아니라 쓸림에 따른 돌림힘 때문이라는 것을 알 수 있다.그외의 측정값(단, 회전원판의 질량과 모터의 질량은 실험시 측정하지 못한 관계로 다른 사람의 측정값을 얻어왔음)·회전 원판의 질량 M = 770.00g ·회전 원판의 반지름 R = 11cm·모터의 질량 mmotor = 130.00g·모터의 반지름 {r_motor= 3.7cm·회전체 1의 질량 m1 = 159.4g·회전체 1의 반지름 {r_1= 3.06cm·회전체 2의 질량 m2 = 225.9g·회전체 2의 반지름 {r_2= 3.06cm·회전체 3의 질량 m3 = g2) 회전각 (2개의 회전체로 자료를 분석하였다.)t -{theta``(1) 그래프에서1모터가 등속 회전하는 구간은 5∼20초, 회전 원판이 정지되는 시간은 19.2초이다.{2 모터가 등속 회전하는 구간은 6∼24초, 회전 원판이 정지되는 시간은 22.9초이다.{3 모터가 등속 회전하는 구간은 8∼27초, 회전 원판이 정지되는 시간은 26.6초이다.{회전 원판의 회전각의 절대값은 계속 증가하다가 각속도가 0이 되면서 정지하였고, 회전체의 각속도가 줄어듬에 따라 회전원판의 각속도는 반대방향으로 증가하여 회전 각이 감소하였다.3) 각속도위의 세 그래프에서 그 기울기를 토대로 생각하면,·0~10초 : 회전체는 모터의 힘에 의해 가속되고, 각운동량이 보존되므로 회전원판은 반대 방향으로 가속된다.·10~18초 : 모터의 최고속도에 이르렀으며, 회전체는 거의 등속도를 유지하고 있다. 그러나, 회전체의 각속도가 있으므로, 회전 원판은 회전 속도의 반대방향으로 계속 마찰력(회전축 베어링의 마찰에 의한)을 받게 되므로, 각속도(절대값)가 줄어들다가 거의 멈추게 된다.·20~27초 : 모터의 전원이 끊기면서, 회전체의 각속도는 급격히 감소하게 된다. 각운동량이 보존되므로, 회전 원판은 반대방향으로 회전을 하게 된다.·27~50초 : 회전체는 완전히 정지하고, 회전원판도 마찰력에 의해 각속도가 감소하고 결국에는 멈춘다.4) 각속도의 비{일단 이 그래프에서는 0~20초 정도에서는 거의 0을 유지하는 듯하게 보인다.그러나 y축의 범위가 너무 크므로 x축 범위를 0~10초로 두고 확대해 보면,{0~10초 : 각속도의 비가 거의 일정하게 나타나고 있다. 그러나, 점점 내려가고 있는 모습을 볼 수 있는데, 이 계가 완전하게 고립된 계가 아님을 보여준다고 할 것이다.5) 관성모멘트(inertia)회전체 각각의 크기와 질량을 측정하여 관성 모멘트를 계산한다.(회전체가 모두 원통형이므로, {I`'`=` 1 over 2 MR^2 ``을 이용한다.){회전체123질량(kg)0.159250.225 = -I alpha _{2}(단, {alpha_{1} = {d^2 theta_{1}} over {d t^2}, {alpha_{2} = {d^2 theta_{2}} over {d t^2})의 관계가 성립한다.{{alpha_{1}} over {alpha_{2}} = - I over {I_{motor} + I prime}가 성립함을 알수 있고, 각가속도의 비를 통해 회전관성의 비를 알 수 있다.4) 회전체의 회전관성의 계산이번 실험에 사용된 회전체의 회전관성을 구하여 보자.{I = INT r^2 dm이 실험에 쓰인 회전체는 질량이 균일한게 분포된 원판이라 보면,{I = INT _{0}^{R} 2 pi sigma r^3 dr = 1 over 2 MR^2(단, 질량은 {M, 반지름은 {R, {sigma는 원판의 넓이 밀도)임을 알 수 있다.5) 회전원판의 회전 관성의 계산2)에서 사용한 다음의 식을{omega_{1} over omega_{2} = - I over {( I_{motor} + 1 over 2 MR^2 ) }다시 정리하면,{- omega_{2} over omega_{1} = 1 over I 1 over 2 MR^2 + I_{motor} over I마찬가지 방법으로 3)에서 사용한 식을{- alpha_{2} over alpha_{1} = 1 over I 1 over 2 MR^2 + I_{motor} over I로 나타낼 수 있다.{1 over I가 448.88이므로 회전원판의 회전관성은 0.0022277({kg cdot m^2) 이고,{I_{motor} over I가 0.006이므로 {I_{motor}는 0.0000133({kg cdot m^2) 이다.{1 over I가 442.92이므로 회전원판의 회전관성은 0.0022577({kg cdot m^2) 이고,{I_{motor} over I가 0.0064이므로 {I_{motor}는 0.00001444({kg cdot m^2) 이다.각속도의 비를 이용한 결과와 각가속도의 비를 이용한 결과가 거의 다르지 않았다.6otor + I') d '/dt = o - ' (A1)라고 쓸 수 있으며, 여기서 Imotor 와 I', ' 은 각각 모터(돌개)와 회전체의 관성모멘트, 각속도이고 o 는 정지해 있던 모터가 돌기 시작하는 순간의 돌림힘(initial torque), 그리고 는 비례상수로 모터의 구조에 의해 정해지는 양이다. 회전원판의 쓸림을 무시하면 식(A1)과 같은 크기의 돌림힘이 회전원판에도 가해지므로= I d /dt (A2)이다. 각속도가 시간에 따라서 변하는 경우 그 변화하는 비율을 각가속도(angular acceleration)라고 한다. 회전원판과 회전체의 각가속도는 각각= d /dt = o/I - ( /I) (A3)' = d '/dt = o/(Imotor + I') - { /(Imotor + I')} ' (A4)가 된다.이 실험에서는 측정데이터로부터 회전원판의 각가속도 ( = d /dt = d2 1/dt2) 와 회전체의 각가속도 ' ( = d '/dt = d2 2/dt2) 를 구한 다음 회전체의 각속도 ' 에 대한 그래프로 나타내어 윗 해석의 타당성을 확인하고 모터의 돌림힘 o 과 비례상수 를 구한다.-쓸림돌림힘(frictional torque)회전원판의 회전축에서 쓸림을 무시할 수 없는 경우에는 쓸림에 의한 쓸림돌림힘이 회전원판의 각운동량을 감소시킨다. 이때 쓸림돌림힘은 회전각속도에 의존하며friction - (A5)라고 쓸 수 있으며 흔히 =1 로서, 여기서도friction = - b (b : 쓸림곁수) (A6)로 가정하면, 회전원판의 각운동량이dL/dt = Id /dt = friction = - b (A7)의 율로 줄어든다. 이 방정식의 해는= oe-bt/I (A8)로, 여기서 o 는 모터가 등각속도로 돌기 시작하는(즉, 모터의 구동돌림힘이 없어진) 순간의 회전원판의 각속도이다. 윗 식의 자연대수를 취하면ln = ln o - bt/I (A9)이고, 따라서 시간 t 에 대한 ln 의 그래프를 그린 뒤 그 기울기로부터 쓸림곁수 b 를 구할 수 있다.회전체에 대해cm^2

공학/기술| 2002.05.26| 28페이지| 1,000원| 조회(357)

자세제어, 우주선, 각운동량

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