소개글
"반응시간 측정"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론 및 원리
1.3. 실생활에서 할 수 있는 실험
2. 실험 기구 및 장치
2.1. 실험 재료
3. 실험 방법
3.1. 실험 과정
4. 주의 사항
5. 실험 결과
5.1. 실험 Data
5.2. 계산 과정
5.3. 결론
6. 토의 사항
6.1. 오차의 원인
7. 참고 문헌
8. 축정과 오차
8.1. 실험1 반응시간 측정
8.2. 실험2 중력가속도 측정
8.3. 실험3 원통형 시료
8.4. 실험4 직육면체 시료
9. 고찰
10. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 실험 목적
실험 목적은 시각적 자극에 대한 손가락 근육의 반응시간을 측정하여 신경에 자극이 전달되는 동안 통과하는 시냅스의 개수를 유추하는 것이다. 실험대상자에게 외부자극이 가해진 후 인체가 반응할 때까지 걸리는 시간인 반응시간을 측정함으로써, 감각기관에서 운동기관에 이르는 신경 전달 경로에 관계된 시냅스의 개수에 따른 신경전달시간 차이를 알아낼 수 있다. 이를 통해 시냅스의 개수를 추정할 수 있다. 실생활에서도 반응속도를 측정하는 다양한 실험이 가능하다. 예를 들어 떨어지는 물체를 잡는 시간이나 색을 보고 손을 드는 시간을 측정할 수 있다. 또한 반응속도 게임이나 스프린트 선수의 출발속도 등을 측정할 수 있다.
1.2. 실험 이론 및 원리
실험대상자에게 외부자극이 가해진 후 인체가 반응할 때까지 걸리는 시간을 반응시간이라 한다. 반응시간은 감각기관에 의해 감지된 신호가 뇌에 전달되고, 운동기관에 뇌의 운동명령이 전달되는데 시간이 걸리기 때문에 존재한다. 외부자극을 받아들이는 기관과 운동기관을 연결해주는 뇌 사이에 신호가 전달되면서 걸리는 시간은 신호를 전달하는 뉴런이라는 신경세포와 신경세포 사이의 연결부위인 시냅스의 개수에 따라 다르다.
신경세포 내에서는 신경신호가 전기적인 신호로써 전달되기 때문에 대략 90m/s 이내의 빠른 속도로 전달되나 시냅스에서는 화학물질을 내보냄으로써 신호를 전달하게 되어 매 시냅스를 지날 때마다 0.5ms 정도의 시간지연이 생기게 되면서, 다른 신경세포에 전해진다. 이 때, 시냅스는 신경신호를 한 방향으로만 전달하고 역방향으로는 전달되지 않는다. 일반적으로 신경자극이 시냅스를 통과하는 데는 특별한 시간(시냅스시간, 약 1ms정도)을 필요로 하고, 각종 이온이나 약물에 민감해 이 시간이 늘어날 수 있다. 또, 자극을 감지하는 기관에서 운동 기관에 이르는 신경 전달 경로에 관계된 시냅스 개수에 따라 신경전달시간이 다르므로, 감각기관에 따라서도 다르다. 즉, 감각에서 운동에 이르는 신경전달 경로에 관계된 시냅스의 개수에 따라 신경전달 시간이 다르므로 감각기관에 따라 반응시간이 다르다. 예를 들어 청각 경로에는 시각 경로보다 더 많은 시냅스가 있기 때문에 일반적으로 청각에 의한 반응속도는 시각에 의한 반응속도에 비해 느리며 시각적인 반응에 대한 손가락 근육의 반응시간은 200～300ms 정도로 알려져 있다.
1.3. 실생활에서 할 수 있는 실험
1) 떨어지는 물체를 잡을 때 걸리는 시간을 측정할 수 있다. 이는 반응속도를 측정하는 실험이 될 수 있다.
2) 서로 다른 두 가지 색을 보여주고 한 색을 보게 되면 오른손을 들고, 다른 색을 보게 되면 왼손을 들게 하여 반응속도를 측정할 수 있다.
3) 반응속도를 측정하는 플래시게임이나 단거리 스프린터 선수들의 출발속도 측정 등의 실험을 할 수 있다.
이러한 실험들을 통해 시각적 자극에 대한 손가락 근육의 반응속도를 측정할 수 있다. 반응속도 측정은 감각기관에서 운동기관까지 신경신호가 전달되는 경로상에 있는 시냅스의 개수를 유추해볼 수 있는 실험이 된다. 일반적으로 시각경로보다 청각경로에 더 많은 시냅스가 존재하므로 청각반응속도가 시각반응속도에 비해 느리다고 알려져 있다. 따라서 시각적 자극에 대한 손가락 근육의 반응시간은 200~300ms 정도로 알려져 있다. 이러한 실생활에서의 실험을 통해 반응속도와 관련된 신경전달 과정을 이해할 수 있다.
2. 실험 기구 및 장치
2.1. 실험 재료
실험 수행을 위해 컴퓨터(PC)와 SG-9818 반응속도 측정장치를 사용한다. 컴퓨터는 실험 프로그램을 실행하고 측정 결과를 기록하는 데 활용된다. SG-9818 반응속도 측정장치는 시각 자극에 대한 손가락 근육의 반응시간을 측정하는 데 사용된다. 이를 통해 신경 신호가 전달되는 과정에서의 시냅스 개수를 유추할 수 있다.
3. 실험 방법
3.1. 실험 과정
프로그램을 실행한다. 프로그램 화면에서 화살표 아이콘을 눌러...
참고 자료
일반 물리학 실험, 북스힐, 2011은 반응시간과 중력가속도에 대한 이론적 배경을 제공한다[1]. 'measurment: uncertainty and error in lab measurments'는 측정 오차에 대한 이해를 돕는다[2]. '계통오차와 우연오차'는 실험에서의 두 가지 종류의 오차에 대해 설명한다[3]. Raymond A. Serway, Chris Vuille의 'College Physics 9th Edition'은 물리량 측정 및 계산에 대한 참고자료로 활용된다[4]. 물리학실험1 결과 보고서는 실험 과정과 결과에 대한 분석을 제공한다[3]. 이러한 문헌들은 반응시간 측정, 중력가속도 측정, 오차 분석 등의 실험 수행과 결과 해석에 도움을 준다.일반 물리학 실험, 북스힐, 2011
Raymond A. Serway, Chris Vuille ‘College Physics 9th Edition’ 일반물리학 교재편찬위원회, 북스힐, 7면
‘measurment: uncertainty and error in lab measurments’
https://d32ogoqmya1dw8.cloudfront.net/files/sp/library/uncertainty/introduction_measurement_advan.v3.pdf (2021년 3월 20일)
‘계통오차와 우연오차’
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1223074&cid=40942&categoryId=32204 (2021년 3월 20일)
송용진외 9명 , 『제 10판 물리학실험』, 아주대학교 출판부(2013), P7-14
