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진동과 에너지: 용수철 카트 실험 결과보고서2025.11.181. 단순조화진동과 훅의 법칙 진동하는 계에서 용수철에 작용하는 알짜 힘은 훅의 법칙 F = -kx를 따르며, 진폭과 진동수가 일정한 사인곡선 모양으로 나타난다. 실험에서 515g의 카트를 힘센서와 용수철로 연결하여 위치 그래프에서 3개의 최댓값을 측정했고, k = -ma/x 공식을 통해 용수철 상수의 평균값 15.0 N/m을 구했다. 힘의 크기와 변위는 비례하며, 변위가 최대일 때 속도는 0이고 가속도는 반대 방향으로 최대임을 확인했다. 2. 탄성위치 에너지와 운동 에너지의 변환 진동하는 계에서 탄성위치 에너지는 PE = (1/2...2025.11.18
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컴퓨터로 하는 물리학 실험 8.진동과 에너지2025.05.141. 단순조화진동 단순조화진동은 운동 방향으로 훅의 법칙을 따르는 알짜 힘만이 작용하여 진폭과 진동수가 일정한 사인곡선 모양으로 나타난다. 알짜 힘이 작용할 경우 용수철 상수 k는 F_s = -kx = ma = (ma)/x로 나타낼 수 있다. 2. 진동하는 계의 에너지 진동하는 계에서의 탄성 위치 에너지와 운동 에너지는 각각 PE_s = (1/2)kx^2, KE = (1/2)mv^2로 구할 수 있다. 진동하는 계의 총 에너지는 이들 탄성 위치 에너지와 운동 에너지를 합한 것과 같다. 3. 실험 결과 분석 실험 1에서는 변위가 최대가...2025.05.14
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충북대 물리1 일반물리학및실험1 9주차 단순조화운동 (2023최신자료)2025.05.141. 단순조화 운동 이 실험에서는 단순조화 운동의 수학적 모델과 용수철의 움직임을 비교하고, 단순조화 운동의 진폭과 주기, 주기에 영향을 미치는 요소, 단순조화 운동에 포함된 에너지 등을 확인하는 것이 목표입니다. 실험에서는 용수철 상수 측정, 분동추의 개수에 따른 초기위치, 주기, 진폭 측정, 분동추 4개의 결과를 이용한 속도, 늘어난 길이, 운동에너지, 탄성 위치에너지, 총에너지 측정 등이 이루어졌습니다. 실험 결과 분석에서는 실험 2에서 구한 주기를 이용하여 용수철 상수를 구하고, 실험 1의 용수철 상수와 오차율을 비교하였습니...2025.05.14
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동역학 실험: 에너지 보존, 충돌, 관성모멘트2025.11.171. 역학적 에너지 보존 볼의 초기 속도 2.098m/s, 최대 높이 0.560m, 질량 64g 조건에서 역학적 에너지 보존을 실험했다. 초기 운동에너지 0.1409kg·m²/s²와 위치에너지 0.1727kg·m²/s²의 합이 최종 위치에너지 0.3508kg·m²/s²와 비교되었다. 마찰에너지와 공기저항으로 인해 약 10% 정도의 에너지 손실이 발생했으며, 기준 높이 변화는 에너지 보존 관계에 영향을 주지 않는다. 2. 탄성 및 비탄성 충돌에서의 운동량 보존 두 볼의 충돌 실험에서 탄성 충돌 시 x축 방향 운동량 손실은 16.75%...2025.11.17
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훅의 법칙 실험 결과보고서2025.11.181. 훅의 법칙 (Hooke's Law) 용수철의 탄성력은 평형점으로부터의 길이 변화 x와 용수철 상수 k에 비례하며 F = -kx로 표현된다. 용수철 상수 k는 용수철의 제작방법, 구성성분, 선의 굵기 등에 의해 결정되며, 유연한 용수철은 작은 k값을, 강한 용수철은 큰 k값을 가진다. 이 실험에서는 개별 용수철의 상수를 측정하여 기울기 7.33과 7.28을 얻었다. 2. 용수철의 직렬 연결 두 개의 용수철을 직렬로 연결할 때 유효 용수철 상수는 1/k_eff = 1/k_1 + 1/k_2 공식으로 구한다. 실험 결과 기울기는 3....2025.11.18
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탄도체 운동 실험: 발사속도와 진자 운동 분석2025.11.161. 질량중심(Center of Mass) 질량중심은 모든 질량이 한 점에 모여있다고 가정할 수 있는 질점의 위치를 말한다. 물리계에 작용하는 알짜힘이 0이면 닫힌 고립계에서 질량중심의 속도는 시간에 따라 변하지 않고 일정하다. 질량중심의 속도는 전체 선운동량을 이용하여 구할 수 있으며, 충돌 중에 총 선운동량이 보존되므로 질량중심 속도는 충돌 전후에 일정하다. 이 개념은 탄도체 운동 실험에서 발사체와 진자의 충돌 분석에 핵심적인 역할을 한다. 2. 운동량 보존법칙(Law of Conservation of Momentum) 운동량 ...2025.11.16
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탄동 진자 실험 보고서2025.05.081. 운동량 보존 충돌에서의 운동량 보존 법칙을 이용하여 빠르게 운동하는 발사체의 속도를 측정하는 실험을 수행하였다. 충돌 전후의 운동량 변화량인 충격량과 뉴턴의 제3법칙을 통해 운동량 보존 법칙을 도출하였다. 2. 역학적 에너지 보존 탄동 진자 장치에서 발사된 물체가 진자와 완전 비탄성 충돌 후 진자와 함께 최고점까지 상승하는 과정을 통해 역학적 에너지 보존 법칙을 확인하였다. 충돌 후 진자의 운동에너지와 최고점에서의 위치에너지가 같음을 보였다. 3. 충돌 유형 충돌 유형에 따라 운동 에너지 보존 여부가 달라짐을 확인하였다. 탄성...2025.05.08
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역학적 에너지 보존 실험2025.01.041. 운동 에너지 운동 에너지는 물체의 운동 상태와 관련된 에너지로, 물체가 빠르게 움직일수록, 물체의 질량이 무거울수록 운동 에너지 값이 커진다. 물체가 정지하고 있으면 운동 에너지는 0이 된다. 2. 퍼텐셜 에너지 퍼텐셜 에너지는 위치 에너지라고도 하며, 서로 힘을 작용하는 물체들로 이루어진 계의 짜임새와 관련된 에너지이다. 중력 퍼텐셜 에너지는 물체의 질량과 높이의 곱으로 계산할 수 있다. 3. 역학적 에너지 보존 역학적 에너지는 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지의 합으로, 이론적으로는 항상 일정한 값을 갖는다. 하지만 현실에서는 ...2025.01.04
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컴퓨터로 하는 물리학실험 7.훅의 법칙2025.05.141. 용수철의 탄성력 용수철의 늘어나는 길이와 작용하는 힘의 관계를 이해하고, 용수철 상수를 구하는 실험입니다. 용수철의 탄성력은 평형점으로부터의 길이 변화 x와 용수철 상수 k에 비례하며, 훅의 법칙 F=-kx로 주어집니다. 두 개의 용수철을 직렬로 연결하면 유효 용수철 상수 k_eff는 1/k_eff = 1/k_1 + 1/k_2이 되고, 병렬로 연결하면 k_eff = k_1 + k_2가 됩니다. 2. 용수철 상수 측정 실험에서는 회전운동 센서와 힘 센서를 이용하여 용수철의 늘어나는 길이와 작용하는 힘을 측정하고, 데이터 그래프의...2025.05.14
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충돌의 해석 실험레포트2025.11.131. 선운동량 보존 법칙 외력이 0인 충돌 상황에서 충돌 전후의 선운동량이 보존되는 법칙. 탄성충돌에서 m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'의 식으로 표현되며, x축과 y축 성분으로 분해하여 분석할 수 있다. 실험에서는 에어테이블을 이용하여 두 물체의 충돌 전후 속도를 측정하여 이 법칙을 검증한다. 2. 탄성충돌과 비탄성충돌 탄성충돌은 충돌 전후 운동에너지가 보존되는 충돌이며, 같은 질량의 물체가 충돌할 경우 충돌 후 진행 방향이 직각을 이룬다. 비탄성충돌은 두 물체가 충돌 후 붙어서 하나의 물체처럼 진행하는 완전 비탄...2025.11.13
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