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훅의 법칙을 이용한 용수철 상수 측정 실험2025.12.161. 훅의 법칙(Hooke's Law) 탄성이 있는 물체가 외력에 의해 변형되었을 때 원래 모습으로 돌아오려는 반항의 정도를 나타내는 물리 법칙입니다. 작용한 힘의 크기와 용수철의 늘어난 길이는 서로 비례 관계를 가지며, 이를 통해 용수철의 탄성계수(용수철 상수)를 구할 수 있습니다. 실험을 통해 힘의 평형과 변형량의 관계를 확인할 수 있습니다. 2. 용수철 상수(Spring Constant) 용수철의 탄성 정도를 나타내는 상수로, 단위는 N/m입니다. 본 실험에서 측정된 평균 용수철 상수는 24.78 N/m이었습니다. 그래프의 기...2025.12.16
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막대의 영률 측정 실험2025.11.111. 영률(Young's Modulus) 영률은 재료의 탄성 성질을 나타내는 물리량으로, 응력과 변형률의 비로 정의됩니다. 막대에 인장력이 가해질 때 재료가 얼마나 쉽게 변형되는지를 측정하는 중요한 기계적 성질입니다. 영률이 클수록 재료는 더 단단하고 변형에 저항하는 성질이 강합니다. 2. 탄성 변형 탄성 변형은 외력이 제거되면 원래의 형태로 돌아오는 변형을 의미합니다. 막대의 영률 측정 실험에서는 탄성 범위 내에서 재료의 응력-변형률 관계를 조사하여 영률을 계산합니다. 3. 응력과 변형률 응력은 단위 면적당 작용하는 힘이며, 변형...2025.11.11
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Creep 실험보고서: 하중과 온도에 따른 크리프 거동 분석2025.11.121. Creep Test (크리프 시험) 기계공학의 기본 실험으로, 일정한 응력 하에서 재료가 시간에 따라 계속 변형되는 현상을 측정하는 시험입니다. 본 실험에서는 하중과 온도 조건을 변화시켜 크리프 거동을 관찰했으며, 시간에 따른 변형률을 계산하고 크리프 구간의 기울기를 분석했습니다. 실험 결과는 이론값과 유사한 양상을 보였으나 일부 오차가 발생했습니다. 2. 탄성변형과 소성변형 탄성변형은 응력 제거 후 재료가 완전히 회복되는 변형으로, 원자의 결합 길이만 변합니다. 소성변형은 원자가 실제로 이동하여 응력 제거 후에도 원래 형태로...2025.11.12
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스트레인 측정 (Strain gage measurement) 결과 레포트2025.05.091. 스트레인 게이지의 측정원리 스트레인 게이지는 측정물의 변형되는 상태와 양을 측정하기 위한 도구로, 측정물 표면에 부착되어 측정하고자 하는 대상의 물리적인 변형률(strain)을 휘스톤 브릿지 방식으로 전기적인 신호로 바꾸어 측정물의 변형량을 측정하는 센서이다. 측정할 대상의 표면에 접착한 후 대상에 하중을 가하면 측정물이 변형을 일으키게 되는데, 변형을 일으킬 때 단면적과 길이 등에 따라 내부저항 값이 달라지는 점을 이용한 것이다. 이렇게 변화하는 물리현상을 이용하여 스트레인을 측정하며, 그 크기로부터 강도나 안정성의 확인을 ...2025.05.09
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Cu와 Mg 합금의 변형거동 실험2025.12.111. 구리(Cu)의 기계적 특성 및 응용 Cu는 FCC 구조를 가진 금속으로 순수한 상태에서는 무르지만 합금화를 통해 강도와 연성을 향상시킬 수 있다. Cu 합금은 밀도, 탄성계수, 열전도도, 전기저항성 등의 물리적 특성이 조성에 따라 달라진다. Cu는 내부식성과 열전도성이 우수하여 전선, 송수관, 난방용 배관, 자동차 라디에이터, 선박 프로펠러 등 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 2. 마그네슘(Mg) 합금의 변형 메커니즘 Mg는 HCP 구조를 가져 상온에서 슬립 시스템이 제한적이므로 소성변형이 어렵다. Mg의 변형...2025.12.11
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Cu와 Mg 합금의 변형거동 분석2025.12.111. 인장시험(Tensile Test) 순수 Cu(99.997%)와 Mg 합금(AZ31)에 대해 인장시험을 수행하여 응력-변형률 곡선을 작성했다. 측정된 하중과 변위로부터 항복강도(YS), 극한인장강도(UTS), 연신율(EL), 탄성계수를 계산했다. Cu는 YS 211.7 MPa, UTS 253.4 MPa, EL 0.46, 탄성계수 586130 MPa이고, AZ31은 YS 200.7 MPa, UTS 282.3 MPa, EL 0.27, 탄성계수 631386 MPa이다. FCC 구조인 Cu는 12개의 슬립계를 가져 연성이 높고, HCP...2025.12.11
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2023_아주대_기계공학기초실험_스트레인 게이지 측정_만점 결과보고서2025.01.221. 스트레인 게이지 스트레인 게이지는 가해지는 힘에 따라 저항이 변하는 센서입니다. 스트레스에 의해 변형이 발생하는 물체의 표면에 스트레인 게이지를 부착하면, 스트레인 게이지에는 이 물체와 동일한 양의 변형률이 발생합니다. 금속의 길이가 길어지면 전기 저항이 증가하고 짧아지면 감소하는 특성을 이용하여 힘, 압력, 무게 등에 의한 변형률을 저항 변화로 측정할 수 있습니다. 이를 통해 스트레인 게이지가 부착된 위치에서 변형을 측정할 수 있습니다. 2. 알루미늄 캔의 압력 변화 측정 탄산을 포함하는 알루미늄 캔은 내부의 이산화탄소로 인...2025.01.22
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고분자 인장시험 실험 예비 보고서2025.12.091. 만능 재료 시험기(UTM) 만능 재료 시험기(Universal Testing Machine, UTM)는 고분자 고체 재료의 기계적 성질을 시험하는 대표적인 기기이다. 로드셀이 장착된 크로스헤드가 위아래로 움직이며 힘을 측정한다. 시편을 고정하는 방식과 형태에 따라 인장, 압축, 전단, 굴곡, 비틀림, 피로 시험 등 다양한 시험을 수행할 수 있다. 2. 응력-변형률 곡선 및 기계적 성질 응력-변형률 곡선은 고분자의 기계적 거동을 나타낸다. 엔지니어링 응력과 변형률의 관계에서 비례 한계, 초기 탄성률, 할선탄성률 등이 정의된다. ...2025.12.09
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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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[일반물리학실험]저울 만들기2025.05.051. 후크의 법칙 물체에 작용하는 탄성력과 이로 인해 물체가 늘어나는 탄성 길이 간의 관계를 설명한 법칙입니다. 탄성력을 F, 늘어난 탄성길이를 x라고 할 때 비례식은 F=kx이며, 여기서 k는 탄성계수로 탄성력을 가진 물체마다 가지는 고유한 값입니다. 2. 최소제곱법 N번 측정한 측정값 y_1, y_2, y_3, ... y_N이 다른 측정값 x_1, x_2, x_3, .... x_n의 함수 즉, y_i = f(x_i)가 될 것으로 기대가 될 때, 두 측정값들의 관계를 가장 잘 만족하는 함수의 계수를 찾는 방법입니다. 이를 위해 측...2025.05.05
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