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회전관성 실험: 이론값과 측정값 비교2025.11.161. 회전관성(Moment of Inertia) 회전관성은 회전축 주위에서 물체가 회전운동에 저항하는 정도를 나타내는 물리량입니다. 서로 다른 모양의 물체는 서로 다른 회전관성을 가지며, 이는 질량과 질량 분포에 따라 결정됩니다. 본 실험에서는 원형 링과 원판 등 다양한 형태의 물체에 대해 회전관성을 측정하고 이론값과 비교하여 회전관성의 개념을 이해하고 이론적 공식을 증명합니다. 2. 토크(Torque) 토크는 회전축 주위에서 물체를 회전시키는 힘의 효과를 나타내는 물리량입니다. 회전관성과 함께 회전운동의 기본 개념을 이루며, 뉴턴...2025.11.16
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각운동량 보존법칙 실험2025.11.161. 각운동량 보존 회전하는 물체에 서로 다른 물체를 떨어트려 충돌 직전과 직후의 각속도를 측정하여 각운동량의 변화를 관찰한다. 이 실험을 통해 고립된 계에서 외부 토크가 없을 때 각운동량이 보존되는 물리 법칙을 이해하고 검증한다. 2. 회전 운동 에너지 충돌 전후의 각속도 데이터를 이용하여 회전 운동 에너지를 계산한다. 충돌 과정에서 회전 운동 에너지가 어떻게 변화하는지 분석하여 탄성 충돌과 비탄성 충돌의 특성을 파악한다. 3. 회전 센서 및 측정 장치 회전 센서는 고무링의 회전을 감지하여 각속도를 측정하는 핵심 장치이다. 808...2025.11.16
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[계측공학 및 실습]RC CAR 주행_최종발표2025.04.301. 온도 보정 온도 데이터를 분석하여 최대 온도 29.84°C, 최소 온도 26.10°C, 평균 온도 27.81°C를 계산하였습니다. 기상청에서 발표한 온도 26°C와 측정된 평균 온도 사이에 차이가 있는 이유를 분석하였습니다. 2. 압력 보정 차압센서를 이용하여 압력을 측정하고 보정하였습니다. RC CAR 주행 시 최대 압력 1.003 atm, 최소 압력 1.002 atm, 평균 압력 1.0027 atm을 계산하였습니다. 또한 베르누이 방정식을 이용하여 속도를 산출하였습니다. 3. 각도 변위 보정 변위센서를 이용하여 각도를 측정...2025.04.30
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원반, 링, 막대, 질점의 관성모멘트 측정 실험2025.11.181. 관성모멘트(Moment of Inertia) 원반, 링, 막대, 질점 등 다양한 형태의 물체에 대한 관성모멘트를 측정하는 실험. 로터리 모션 센서를 이용하여 추가 낙하하는 시간을 측정하고, 이를 통해 각 물체의 관성모멘트를 계산. 관성모멘트는 회전 운동에서 질량과 같은 역할을 하는 물리량으로, 물체의 형태와 질량 분포에 따라 달라짐. 2. 로터리 모션 센서(Rotary Motion Sensor) 실험에서 사용된 측정 장비로, 추의 낙하 시간을 정확하게 기록하는 역할 수행. 센서의 기록 시작 시점과 추의 낙하 시점의 동기화가 중...2025.11.18
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RC CAR 주행_최종보고서2025.04.301. Thermistor를 이용한 온도측정 Thermistor를 이용하여 RC CAR 주행 시 온도를 측정하였다. 온도 보정식을 통해 온도전압 값을 섭씨온도 값으로 변환하였고, 최대 온도 29.8℃, 최소 온도 26.1℃, 평균 온도 27.8℃를 측정하였다. 이를 기상청 날씨 정보와 비교하면 약 6%의 오차가 있었는데, 이는 대기에 의한 열 손실 때문인 것으로 분석되었다. 2. 차압센서를 이용한 속도측정 차압센서를 이용하여 RC CAR 주행 시 속도를 측정하였다. 차압 전압을 압력으로 변환하고 베르누이 방정식을 이용하여 속도를 계산...2025.04.30
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구심력 측정 실험 보고서2025.11.141. 구심력 등속 원운동하는 물체의 구심력은 물체의 질량, 속도, 각속도와 회전 반경에 따라 결정된다. 구심력의 크기는 Fc = mac = mv²/r = 4π²mr/T² 공식으로 나타낼 수 있다. 이 실험에서는 무선 힘/가속도 센서를 이용하여 회전하는 물체의 구심력을 직접 측정하고, 이론값과 비교하여 오차율을 계산했다. 2. 각속도와 구심가속도 원운동에서 각속도는 회전 반경과 선속도의 관계를 나타낸다. 라디안의 정의에 의해 θ = s/r로 표현되며, 구심가속도는 각속도가 감소하는 동안 변화하는 양을 측정할 수 있다. 실험에서는 회전...2025.11.14
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[일반물리학실험]자기장2025.01.121. 자기장 이 실험에서는 자기장의 방향과 크기를 이해하고, 전류가 흐르는 도선 주변의 자기장을 구하고 설명하는 것이 목적입니다. 실험 이론 및 원리에 따르면, 자기장은 움직이는 전하에 의해 발생하며 자기력선으로 표현할 수 있습니다. 자기력선의 간격은 자기장의 크기를 나타내며, 암페어 법칙에 따라 폐곡선을 지나는 자기장은 그 폐곡선으로 둘러싸인 공간 안의 알짜전류에 비례합니다. 실험에서는 컴퓨터 시뮬레이션, 자기장 센서, 회전운동 센서 등을 사용하여 전류에 의한 자기장과 자석에 의한 자기장의 변화를 관찰하고 분석합니다. 1. 자기장...2025.01.12
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컴퓨터로 하는 물리학 실험: 진자의 구심력2025.11.131. 구심력 구심력(Fc)은 질량 m인 물체가 원 궤도를 따라 움직이게 하는 힘으로, Fc = mv²/r 식으로 표현된다. 진자 추는 호를 그리며 움직이며 호의 중심방향으로 구심력이 작용한다. 진자의 경우 줄에 의해 유발된 추의 장력이 구심력이 되며, 추가 진동의 가장 낮은 점을 빠져나갈 때 힘 센서로 측정되는 힘이 구심력이 된다. 질량이 클수록, 속력이 빠를수록 구심력이 커지며, 회전 반지름이 작을수록 구심력이 높게 측정된다. 2. 진자의 운동 진자 추가 평형 위치에서 정지해 있는 경우 알짜 힘은 0이 되고, 줄의 장력만 작용한다...2025.11.13
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[계측공학 및 실습]홀센서를 이용한 RPM측정_예비보고서2025.04.301. 홀센서 홀센서(Hall sensor)는 자기장 세기의 변화에 의해 내부저항이 변하고 그에 따라 전압이 변하는 소자입니다. 자력선의 세기에 따라 내부저항이 증감하여 출력의 변화가 생깁니다. 홀 효과(Hall Effect)를 이용해 자기장을 감지하거나 펄스 변조, 유량 및 유속감지, 물체의 회전속도 등을 측정할 수 있습니다. 2. RPM 측정 방법 RPM 측정 방법에는 M-Method, T-Method, M/T-Method 등이 있습니다. M-Method는 일정 시간동안 들어온 펄스를 세는 방식으로 회전 속도(RPM)을 측정하고,...2025.04.30
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[계측공학 및 실습]홀센서를 이용한 RPM측정_결과보고서2025.04.301. RPM 구하기 실험에서 자동차 바퀴 축에 홀 센서를 부착하고 자동차 바퀴에 소형 자석을 달아 RPM을 구할 수 있는 수치 자료들을 얻었다. 홀 센서는 바퀴가 한번 돌 때마다 자기장의 변화를 감지하여 count 수를 알려준다. 이 count는 0부터 65535까지 올라가며 65535 이상의 넘버링이 불가능하여 다시 0으로 돌아와 올라가게 되는데, 이를 Overflow라 한다. MATLAB과 Microsoft Excel을 활용하여 Overflow를 고려하여 RPM을 계산하는 방법을 설명하고 있다. 2. RPM 구하는 식 세우기 M...2025.04.30
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