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열기관과 역학2025.01.281. 열량, 내부에너지 그리고 일 어느 계(system)에 열에너지를 공급한다고 가정하자. 이때 계에 공급한 에너지의 양을 열량(가한 열의 양)이라고 하며, Q로 나타낸다. 어느 계에 Q에 달하는 에너지를 가하면, 내부에너지(U)는 증가할 것이다. 물론 가한 열의 양(Q)이 모두 내부에너지(U)로 변환되는 것은 아니며 이 중 일부는 외부에 일(W)을 한다. 우리는 변화량을 추정하기 때문에 식을 아래와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 는 단위 열량을, 는 단위 내부에너지의 양을, 는 단위 일의 양을 의미한다. 우리는 내부에너지의 양을 ...2025.01.28
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열의 일당량2025.05.021. 열의 일당량 실험을 통해 역학적인 일과 열에너지 사이의 등가성을 이해하고 에너지 보존법칙에 의해 줄-칼로리 단위의 관계식, 열의 일당량을 측정하였다. 실험 결과 이론값보다 열의 일당량이 높게 나왔으며, 실험이 계속될수록 오차율이 높아지는 모습을 보였다. 이는 실험 장치의 마찰 부족, 열 발산, 시간에 따른 열 손실 등의 원인으로 인해 실제 발생한 열의 양보다 낮게 측정되었기 때문이다. 1. 열의 일당량 열의 일당량은 열에너지가 일을 하는 데 사용되는 양을 나타내는 개념입니다. 이는 열역학 분야에서 중요한 개념으로, 열에너지가 ...2025.05.02
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강체의 운동역학2025.01.131. 평면 강체의 운동역학 강체의 운동방정식, 각운동량 관계식, 선운동량 및 각운동량 보존법칙, 평면 강체에 대한 일-에너지 정리 등을 설명하고 있습니다. 2. 3차원 강체의 운동역학 3차원 강체의 운동방정식, 모멘트 관계식, 선운동량 및 각운동량 보존법칙, 강체에 대한 일-에너지 정리 등을 설명하고 있습니다. 3. 주축 자유 회전하는 강체의 안정성 주축 자유 회전하는 강체의 안정성 판단 기준과 과정을 설명하고 있습니다. 4. 고정점 주위의 대칭 팽이 운동 고정점 주위에서 회전하는 대칭 팽이의 운동 특성과 해석 방법을 설명하고 있습...2025.01.13
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광전효과를 이용한 플랑크 상수 측정 실험2025.11.111. 광전효과(Photoelectric Effect) 광전효과는 금속 표면에 빛이 입사될 때 전자가 방출되는 현상입니다. 이는 빛의 입자성을 증명하는 중요한 실험으로, 입사 빛의 강도가 아닌 빛의 진동수에만 의존합니다. 아인슈타인의 광양자설로 설명되며, 임계 진동수 이상의 빛이 입사될 때만 전자가 방출됩니다. 방출된 전자의 최대 운동에너지는 입사 빛의 진동수에 선형적으로 비례합니다. 2. 플랑크 상수(Planck's Constant) 플랑크 상수(h)는 양자역학의 기본 상수로, 에너지와 진동수의 관계를 나타냅니다. 광전효과 실험에서...2025.11.11
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일과 에너지2025.04.261. 일-에너지 정리 실험을 통해 일-에너지 정리를 이해할 수 있었다. 합력이 한 일은 운동에너지의 변화량과 같다는 것을 확인했다. 또한 역학적 에너지 보존 법칙은 보존력만 존재할 때만 적용 가능하며, 이 경우 운동에너지의 변화량은 위치에너지 변화량의 크기가 같고 부호가 반대임을 이해할 수 있었다. 2. 보존력과 비보존력 실험 과정에서 계의 운동을 파악하기 위해서는 보존력과 비보존력을 구분해야 한다는 것을 알 수 있었다. 추의 역학적 에너지가 보존되기 위해서는 보존력(탄성력, 중력, 전기력)이 작용해야 하며, 마찰력이나 공기저항 등...2025.04.26
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에어트랙을 이용한 평균속도 및 일차원충돌 실험2025.11.111. 에어트랙(Air Track) 에어트랙은 물리 실험에서 마찰력을 최소화하기 위해 사용되는 장치로, 압축된 공기를 분사하여 글라이더가 거의 마찰 없이 움직일 수 있도록 한다. 이를 통해 뉴턴의 운동법칙과 운동량 보존 법칙 등 기초 역학 현상을 정확하게 관찰하고 측정할 수 있으며, 평균속도 측정 및 충돌 실험에 널리 활용된다. 2. 평균속도(Average Velocity) 평균속도는 물체가 이동한 총 변위를 소요된 총 시간으로 나눈 값으로, 벡터량이다. 에어트랙 실험에서는 글라이더가 일정한 거리를 이동하는 데 걸리는 시간을 측정하여...2025.11.11
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연세대학교 공학/ 일반 물리학 및 실험 (1) 3주차 실험 - 일과 에너지 결과레포트2025.01.031. 일과 에너지 이번 실험을 통해 일과 에너지의 관계를 살펴볼 수 있었다. K= {1} over {2} mv ^{2} ,`U=mgh 등의 공식들이 모두 성립함을 알 수 있었고, 총 역학적 에너지 보존에 관해서도 측정할 수 있었다. 또한 뉴턴의 제2법칙을 사용하여 가속도를 직접 계산할 수 있음도 알 수 있었다. 이를 통해 일과 에너지의 관계에 대해서도 살펴볼 수 있었다. 2. 운동 에너지 카트의 관점에서, 수평면과의 높이는 변하지 않으므로 위치 퍼텐셜 에너지의 변화량은 0이다. 그런데 초기 속도는 0이고 속도가 증가하였으므로 TRI...2025.01.03
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[열기관 실험] 열기관 실험 결과보고서 (이론 결과 분석 오차/A+)2025.01.021. 열기관 열기관(Heat Engine)은 고온의 열원에서부터의 열을 이용해서 일을 하는 장치를 말한다. 열기관은 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축 과정을 거치며 흡수한 열에너지 중 일부는 역학적 에너지로 전환되고 나머지는 저온의 열원으로 방출된다. 열기관의 최대 열효율은 고온의 열원 온도와 저온의 열원 온도를 알면 계산할 수 있으며, 실제 열효율은 열기관이 흡수한 열에너지와 한 일의 비로 나타낼 수 있다. 2. 열기관 사이클 열기관 사이클의 P-V 다이어그램은 등온압축, 등압팽창, 등온팽창, 등압압축 과정으로 구성된다. ...2025.01.02
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부정정 트러스 실험 보고서2025.01.241. 부정정 트러스 실험 이번 실험의 목적은 부정정 트러스에 외력을 가할 때 각 부재의 변형률을 측정하여 탄성계수와 응력을 이용하여 축력을 계산하고, 가상일법과 실제축력을 이용하여 이론값을 구해 측정값과 비교하여 부정정 트러스의 구조물을 이해하는 것이다. 실험 결과 20~30%의 오차율이 발생했는데, 이는 실험 과정에서 시간이 충분히 지나지 않은 채로 빠르게 하중을 가했거나 정확한 하중을 가하지 않았기 때문으로 판단된다. 이번 실험을 통해 정정 트러스와 부정정 트러스의 차이, 가상일법 등 구조역학 이론을 실험적으로 확인할 수 있었다...2025.01.24
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일과 에너지 결과보고서2025.05.051. 마찰력 실험을 통해 질량이 증가하면 수직항력 N이 증가하여 마찰력이 증가한다는 것을 알 수 있었다. 또한 충돌수레의 바퀴가 미끄럼마찰을 구름마찰로 전환하여 저항의 크기를 줄이므로 운동마찰력 그 자체보다는 바퀴의 구름마찰력이 작용하였다고 볼 수 있다. 2. 일-에너지 정리 이번 실험에서는 동역학트랙, 충돌수레, 운동센서를 이용하여 마찰력의 일, 중력의 위치에너지의 변화량을 측정해 일-에너지 정리가 성립하는가를 검토하였다. 3. 최대정지 마찰계수와 운동마찰계수 나무토막과 추를 이용하여 최대정지 마찰계수와 운동마찰계수를 구해보았다....2025.05.05
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