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여기는 과학실64

[물리실험] 미급감쇠조화운동 [물리실험] 미급감쇠조화운동 1. 실험목적 미급감쇠하는 진동자의 운동의 특성을 살펴보고, 한 주기 당 감쇠되는 에너지의 양을 측정하여 Q-인수(Quality factor)를 구한다. 2. 실험원리 1) 감쇠조화운동 평형점부터의 변위를 x라 하면 복원력은 -kx이고 제동력은 -cẋ이다. c는 비례상수이다. 그러므로 운동에 관한 미분방정식은 mẍ+cẋ+kx=0 이다. 감쇠인자 γ를 다음과 같이 정의하여 이 인자와 을 식에 대입하면 방정식은 다음과 같게 된다. 미분연산자d/dt를 D로 표기하면 연산자를 인수분해하면, 따라서 이다. 여기서 i. q>0 이면, 과다감쇠 ii. q가 허수이면, 미급감쇠 가 된다. (q=0일 때는 임계감쇠로서, 해가 가 된다. 실험내용과 큰 관련이 없으므로 계산과정은 생략한다.) q.. 2021. 9. 16.
[물리실험] 단진동 운동 [물리실험] 단진동 운동 1. 실험목적 단진자의 주기와 관계되는 양들을 살펴보고 중력가속도(g)의 값을 측정한다. 2. 실험원리 과 같이 질량이 무시되는 길이 l인 끈에 크기가 무시되는 질량 m인 추가 추중심에서 진자 끝까지의 거리가 l이 되도록 매달려 주기운동을 하는 것을 단진자라 한다. 추 m이 되돌아가려는 힘 F는 가 된다. 이 미분방정식의 해는 이다. 여기서 A는 진폭이고 아래와 같다. 가 된다. 따라서, 이다. 그러므로 이 식에서 T와 l을 알면 g값을 구할 수 있다. * 진폭에 따른 단진자의 주기 진폭이 작은 경우, 진자의 주기는 진폭과 거의 무관하다. 위의 식 라는 식에는 진폭 A에 관한 항이 없기 때문이다. 그러나 일반적으로 진폭이 큰 진자의 경우 진자의 주기는 진폭과 관계된다. 위의 계산.. 2021. 9. 15.
[물리실험] MBL을 이용한 공기 저항계수 및 종단속도 측정 [물리실험] MBL을 이용한 공기 저항계수 및 종단속도 측정 Ⅰ. 실험목표 가속도 센서를 이용하여 저항이 있는 공기 내에서 물체가 수직으로 떨어질 때 물체가 받는 공기 저항의 계수를 구할 수 있고 모션 센서로 물체의 종단 속도를 측정할 수 있다. Ⅱ. 이론배경 1. 실험에 대한 배경 지식 공기의 끌림 저항은 우리 인류가 물리학적인 생각을 가지지 못하도록 막아온 일등 공신이라고 할 수 있다. 실제로 깃털은 망치보다 천천히 떨어지고, 이러한 관찰을 통해 누구나 무거운 것이 빨리 떨어진다는 오인(잘못된 개념)을 부지불식간에 가질 수 있다. 그리고 이러한 오인은 현대 과학교육에 큰 걸림돌이 되고 있다. 저항이 있는 공기 속을 연직으로 낙하하는 물체에 대해서는 반대 방향의 저항력 f가 존재 한다... 2021. 9. 14.
[물리 실험] MBL을 활용한 충격량과 운동량 보존 법칙 실험 [물리 실험] MBL을 활용한 충격량과 운동량 보존 법칙 실험 Ⅰ. 실험목표 인터페이스를 이용한 1차원 충돌실험으로 충격량과 운동량의 관계를 이해하고 설명할 수 있고 2차원 충돌 실험에서 운동량 보존 법칙을 계산할 수 있다. Ⅱ. 이론배경 1. 실험에 대한 배경 지식 1) 운동량 무엇이 운동하는 물체를 멈추게 하는 것을 힘들게 하는가? 운동하는 물체가 운동을 멈추지 않으려는 능력은 그 물체와 질량과 속도에 관계한다고 생각할 수 있다. 즉, 운동을 멈추지 않으려는 능력 ∝ 속도 운동을 멈추지 않으려는 능력 ∝ 질량 따라서 두 경우를 종합하면 운동을 멈추지 않으려는 능력 ∝ 질량 × 속도 이 때 운동하는 물체가 자신의 운동을 멈추지 않으려는 능력에 해당하는 물리량을 운동량 이라고 하며 기호로는 p로 나타낸다.. 2021. 9. 14.

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