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변위센서를 이용한 각도측정 예비보고서2025.11.121. 변위센서의 정의 및 종류 변위센서는 물체가 이동한 거리 또는 위치변화를 아날로그 값으로 취할 수 있는 센서입니다. 역학적 물리량 측정의 기초는 물체의 이동거리 혹은 위치를 계측하는 것이며, 변위를 전기량으로 변환하는데 정전용량 변화, 인덕턴스 변화, 전기저항 변화, 발생 기전력변화를 이용합니다. 변위센서는 측정 변위에 따라 직선변위센서와 각변위센서로, 측정 방식에 따라 정전용량식, 전자유도식, 공기마이크로미터, 변위인코더 등으로 분류됩니다. 2. 정전용량식 변위센서 정전용량식 변위센서는 두 전극판 사이의 거리변화, 중첩면적 변...2025.11.12
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스마트폰의 자이로스코프와 적분의 원리2025.01.211. 자이로스코프 자이로스코프는 각운동량 원리를 이용한 기계로, 바퀴의 축을 삼중의 고리에 연결해 어느 방향이든 회전할 수 있도록 만든 장치입니다. 이를 통해 방향을 알아내고 유지하는 데 사용됩니다. 자이로스코프는 회전축이 일정하게 유지되는 특성을 이용하여 우주 공간 등 나침반을 사용할 수 없는 상황에서 방향을 알아내거나, 초소형 전자부품으로도 생산되어 태블릿, 스마트폰 등 전자기기에 널리 사용됩니다. 2. 적분의 원리 자이로스코프는 가속도 센서로 측정할 수 없는 회전 운동 요소인 각도 정보를 구할 수 있는 자이로코프 센서와 직선운...2025.01.21
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A+ 일반물리실험 구심력 에비보고서2025.01.221. 등속 원운동 뉴턴의 제1법칙에 따르면 물체에 작용하는 알짜 외력이 0일 때 일정한 속력과 방향으로 직선 운동을 유지하려는 경향이 있습니다. 그러나 등속 원운동을 하는 물체는 방향이 계속 변하므로 회전 중심을 향하는 구심력이 작용해야 합니다. 물체의 질량, 속도, 각속도, 회전 반경에 따라 구심력의 크기가 달라집니다. 2. 구심가속도 및 각속도 측정 실험에서는 무선 힘/가속도 센서를 이용하여 회전대의 중심축을 잡고 5-6회 회전시킨 후 손을 떼어 각속도와 구심가속도의 변화를 측정합니다. 회전 반경을 변경하여 추가로 측정을 진행합...2025.01.22
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관성모멘트 측정 실험 보고서2025.11.121. 관성모멘트(Moment of Inertia) 관성모멘트는 회전운동에서 물체가 회전 변화에 저항하는 정도를 나타내는 물리량입니다. 질량이 회전축으로부터 얼마나 멀리 분포하는지에 따라 결정되며, I = ∫r²dm의 식으로 표현됩니다. 원판, 막대, 구 등 다양한 형태의 물체에 대해 서로 다른 값을 가지며, 회전 운동 에너지와 각운동량 계산에 필수적인 개념입니다. 2. 회전운동 역학 회전운동은 물체가 고정된 축 주위를 회전할 때의 운동을 설명합니다. 선형운동의 뉴턴 제2법칙 F=ma에 대응하여 회전운동에서는 τ=Iα의 관계식이 성립...2025.11.12
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아주대학교 물리학실험2 전류와 자기장, 지구자기장 결과보고서A+2025.05.011. 전류와 자기장 실험 1에서 0.3A의 전류가 시계방향으로 흐를 때, 나침반의 바늘은 전류가 흐르기 전 방향에서 약 90도 정도 서쪽으로 회전하는 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 초기전류 약 0.17mA을 흘려주었을 때, 나침반이 원래 가리키던 방향에서 아주 미세하게 서쪽으로 회전을 하였으나 육안으로 관찰하기 어려울 정도로 그 차이가 미세해서 0도로 정하였다. 전류가 반시계 방향으로 흐를 때, 나침반의 바늘은 전류가 흐르기 전 방향에서 약 90도 정도 동쪽으로 회전하는 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 초기전류 약 0.16mA을 ...2025.05.01
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물리학 및 실험1 관성모멘트 결과보고서2025.11.151. 관성모멘트(Moment of Inertia) 관성모멘트는 회전축 주위를 회전하는 물체가 외력으로 교란되지 않으면 같은 회전축 주위를 계속 회전하려는 현상을 나타낸다. 물체의 질량이 회전 중심에 모여있을수록 관성모멘트는 작아지며, 회전반경의 제곱에 비례한다. 본 실험에서는 회전대, 사각기둥, 고리, 원기둥의 관성모멘트를 측정하고 이론값과 비교하여 회전운동을 이해하고자 했다. 2. 회전운동 측정 방법 관성모멘트 측정장치를 이용하여 물체를 올려놓은 경우와 올려놓지 않은 경우의 관성모멘트 차를 계산했다. 추가 낙하할 때의 가속도를 측...2025.11.15
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뉴턴 법칙 기반 일반물리학실험 - 자유낙하2025.11.161. 뉴턴의 제1법칙 (관성의 법칙) 뉴턴의 제1법칙은 관성의 법칙으로, 물체에 작용하는 알짜힘이 없을 때 정지 상태의 물체는 계속 정지하고, 운동 중인 물체는 등속도 운동을 한다. 공기 저항과 마찰력이 없는 조건에서 알짜힘이 0이면 물체는 같은 방향으로 등속도 운동한다. 버스의 급출발과 급정거 상황에서 관성의 법칙을 관찰할 수 있다. 2. 가속도 측정 및 힘의 관계 실험에서는 일정한 힘을 받는 물체의 가속도를 측정한다. 힘의 크기를 점진적으로 증가시키면서 측정한 값을 통해 카트의 질량과 마찰력을 추론할 수 있다. 스마트 카트의 F...2025.11.16
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[연세대학교] 공학물리학및실험(1) A+ 족보 _ 5. 회전운동2025.01.121. 회전운동 이번 실험에서는 형태 및 질량이 다른 강체들을 경사면에서 미끄러지지 않게 굴려본 뒤 각 강체의 가속도를 측정하여 비교해보았다. 측정값을 바탕으로 질량과 크기는 다르지만 형체가 동일하면 강체의 가속도가 같은지 확인하고, 형태가 다르지만 반경이 동일한 강체들의 운동에서는 어떠한 차이가 존재하며 그 차이가 이론에서 배운 내용과 일치하는지 확인해보고자 한다. 또한, 각 강체가 운동할 때 강체의 역학적 에너지가 보존되는지의 여부를 확인해 보려 한다. 2. 강체의 가속도 실험 결과, 질량과 크기는 달랐지만 형태가 원통형으로 동일...2025.01.12
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관성모멘트 보고서(A+)2025.01.231. 관성모멘트 이 실험에서는 회전운동 실험 장치에 추를 걸고 3단 도르래에 실로 감아 연결한 후 추를 놓아 회전운동 센서를 통해 각속도를 측정하고 관성모멘트를 계산하였다. 실험1(a)에서는 원반을 올려놓고 실험을 진행했고, 실험1(b)에서는 원반을 올리지 않고 실험을 진행했다. 또한 실험2에서는 회전 관성모멘트가 비교적 큰 원통고리를 올려놓고 실험을 진행했다. 실험 결과를 통해 회전 관성모멘트와 각가속도의 관계를 확인할 수 있었으며, 이론값과 실험값의 상대오차를 계산하여 실험의 타당성을 검토하였다. 1. 관성모멘트 관성모멘트는 물...2025.01.23
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회전관성 실험 결과보고서2025.11.181. 회전관성의 정의 및 계산 회전관성은 회전 중심으로부터의 거리의 제곱에 그 점의 질량을 곱하여 회전체 전체에 대해 적분한 것이다. 막대의 회전관성은 I=1/12ML²이고, 회전축으로부터 거리 X에 있는 추의 회전관성은 I=MX²이다. 여러 물체가 함께 회전할 때는 각 물체의 회전관성을 모두 더한다. 회전관성은 물체가 자기 자신의 회전운동을 유지하려는 정도를 나타내는 물리량으로, 관성 모멘트라고도 한다. 2. 토크와 각가속도의 관계 토크는 회전 중심으로부터 힘이 작용하는 점까지의 거리와 작용하는 힘의 외적으로 표현되며, τ=rF로...2025.11.18
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