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도플러 효과를 이용한 소리의 속도 측정 결과보고서2025.01.121. 도플러 효과 도플러 효과는 음원과 관측자의 상대속도에 따라 관측되는 소리의 진동수가 변화하는 현상을 말한다. 음원과 관측자가 서로 가까워지면 진동수가 증가하고, 멀어지면 진동수가 감소한다. 이를 이용하여 소리의 속도를 측정할 수 있다. 2. 소리의 속도 측정 이 실험에서는 초음파 발신/수신 장치, 초음파 센서, 포토게이트 타이머 등의 실험 기구를 사용하여 음원과 관측자의 상대속도를 측정하고, 도플러 효과 공식을 이용해 소리의 속도를 계산하였다. 이를 통해 소리의 속도를 실험적으로 확인할 수 있었다. 1. 도플러 효과 도플러 효...2025.01.12
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Lorentz 변환과 유도2025.01.191. Galileo 변환 갈릴레오 갈릴레이가 제안한 관성 기준계 사이의 공간과 시간의 변환관계. 관성기준계에서 사건의 시공간 좌표를 x, y, z, t와 x', y', z', t'로 나타낼 수 있으며, x = x' + vt, t = t'의 관계가 성립한다. 이 변환은 속력 v가 빛의 속도 c에 비해 매우 작을 때 성립한다. 2. Lorentz 변환식 갈릴레이 변환식은 속력 v가 빛의 속도 c보다 작을 때 성립하지만, v가 약 0.10c보다 커질 경우 들어맞지 않는다. 이에 따라 Lorentz 변환식이 제안되었는데, 이 변환식에서는 ...2025.01.19
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왜 우리는 하필 빛의 속도를 넘어설 수는 없는 것일까?2025.05.081. 빛의 속도 빛의 속도는 대략 300,000 km/s로 약 1초에 지구와 달을 7번 왕복할 만큼 빠릅니다. 이 속도는 상대성 이론에서 중요한 개념으로, 빛의 속도가 모든 관측자에게 동일하다는 것을 의미합니다. 이는 이론상 빛의 속도 이상으로 빠르게 움직이는 것이 불가능하다는 것을 의미합니다. 2. 질량-에너지 등가식 빛의 속도 이상으로 움직이는 것은 물리학적으로 불가능합니다. 이러한 이유는 에너지와 질량의 관계인 질량-에너지 등가식 때문입니다. 질량이 커지면 그에 상응하는 에너지가 필요합니다. 따라서 무한대의 에너지가 필요한 속...2025.05.08
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[부산대] 광학실험 보고서, 빛의 속도2025.05.101. 빛의 속도 이 보고서는 빛의 속도를 측정하는 실험에 대한 내용입니다. 실험 1-1에서는 진공 중 빛의 속도를 측정하였고, 실험 1-2와 1-3에서는 다른 매질 속에서의 빛의 속도를 측정하였습니다. 실험 2-1과 2-2에서는 간섭 실험을 통해 빛의 속도를 구하는 방법을 보여줍니다. 실험 결과를 통해 빛의 속도가 약 300,000,000m/s 임을 확인할 수 있습니다. 1. 빛의 속도 빛의 속도는 우주에서 가장 빠른 속도로 알려져 있습니다. 이는 약 30만 km/s로, 이 속도는 모든 전자기파 신호가 전파되는 최대 속도를 나타냅니...2025.05.10
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로렌츠 변환과 이용2025.01.211. Galileo 변환과 이용 갈렐레오 갈릴레이(Galileo Galilei)가 제안한 관성 기준계 사이의 공간과 시간의 변환 관계를 갈릴레이 변환이라고 한다. 갈릴레이 변환은 관성의 법칙이 성립하는 관성기준계(inertial reference system)에서 작동한다. 먼저, 관측자 S를 기준으로 한 사건의 시공간 좌표를 각각 x, y, z, t라고 하고 관측자 S′를 기준으로 한 시공간 좌표를 각각 x′, y′, z′, t′라고 하자. 갈릴레이 변환식은 우리가 흔히 생각하는 거리좌표와 속력에 관한 시간으로 나타내며 이 식에서...2025.01.21
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구심력 측정2025.01.291. 구심력 측정 실험을 통해 물체의 질량, 반경, 각속도 등을 측정하여 구심력을 계산하였다. 실험 1에서는 반경을 변화시키면서 구심력을 측정하였고, 실험 2에서는 추의 질량을 변화시키면서 구심력을 측정하였다. 실험 결과 반경이 증가할수록 상대오차가 커지는 경향을 보였으며, 추의 질량이 클수록 구심력과 각속도가 더 크게 나타났다. 실험 과정에서 발생한 오차 요인으로는 실험 장치의 수평 맞추기, 추의 질량 측정, 공기저항 등이 있었다. 1. 구심력 측정 구심력 측정은 물체가 원운동을 할 때 작용하는 힘을 측정하는 것입니다. 이는 물리...2025.01.29
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우주팽창속도와 몇 가지 모순들2025.01.281. 우주팽창속도 우주가 무한히 팽창한다면 빛의 속도를 뛰어 넘을 수 있는지에 대한 의문을 해결하기 위해서는 도플러 효과, 허블 법칙, 허블 상수 등 다양한 요소를 고려해볼 필요가 있다. 허블 법칙의 오류 가능성이 가장 높으며, 상대성이론 또한 보완이 필요할 것으로 보인다. 빛의 성질을 확실히 정의하기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 1. 우주팽창속도 우주팽창속도는 우주의 역사와 미래를 이해하는 데 있어 매우 중요한 요소입니다. 현재 관측된 우주팽창속도는 약 70 km/s/Mpc로, 이는 우주가 계속해서 가속 팽창하고 ...2025.01.28
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구심력 측정 및 결과 분석2025.01.031. 구심력 실험을 통해 구심력을 측정하고 분석한 결과, 질량이 일정할 때 반경이 감소할수록 각속도가 증가하고 상대오차가 커지는 경향을 관찰할 수 있었다. 반경이 12.0 cm일 때 측정값에 문제가 있었지만, 다른 실험에서는 이론적 추세와 유사한 결과를 얻었다. 추의 질량을 변화시킨 실험에서도 추의 무게가 클수록 각속도가 큰 것을 확인했다. 전반적으로 상대오차가 크게 나타났는데, 이는 추의 질량이 작고 실험자의 힘 차이, 원반과 위치측정점의 정확한 일치 실패 등이 원인으로 분석되었다. 향후 실험 조건을 개선하고 정밀한 기기를 사용한...2025.01.03
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물리실험 운동량 보존_탄성충돌2025.01.241. 고립계와 비고립계 고립계(Isolated system)는 외부요소인 환경과 어떠한 교류도 하지 않고, 물질적인 교류와 에너지 교환이 불가능하기 때문에 에너지와 물체의 질량의 총합은 항상 일정하다. 비고립계(Nonisolated system)는 고립계와 반대로 외부요소인 환경과 작용하며, 물질적, 에너지 교환이 가능하다. 2. 운동량 보존 운동량 보존의 가장 대표적인 식으로 Δp = Ft가 있으며, 정의는 충격량이 입자에 가해졌을 때 외부 인자에 의하여 입자에 운동량이 전달되었다라고 말한다. 운동량 보존은 탄성, 비탄성충돌로 예...2025.01.24
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마찰 계수 측정 결과 보고서 대학 물리학 실험2025.05.081. 마찰력 마찰력이란 접촉하고 있는 두 물체 사이의 상대적인 움직임을 방해하는 힘을 통틀어 말한다. 마찰력은 정지 마찰력과 운동 마찰력으로 구분된다. 정지 마찰력은 두 고체면 사이에 물체를 계속 움직이지 않도록 외력에 대항하여 접촉면에 나란한 방향으로 작용하는 마찰력이다. 운동 마찰력은 운동하고 있는 물체에 작용하는 마찰력으로 물체가 표면 위를 미끄러질 때 작용하는 마찰력으로 미끄럼 마찰력이라고도 한다. 2. 정지 마찰 계수 정지 마찰력의 크기는 물체에 작용하는 수직 항력에 비례한다. 여기서 μs는 정지 마찰 계수이다. 두 고체면...2025.05.08
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