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[일반물리실험1] 뉴턴 제2법칙(과학기술원 2023년 1학기 A+)2025.01.121. 뉴턴 제2법칙 실험을 통해 물체에 가해진 알짜힘과 가속도 사이의 관계, 물체의 질량과 가속도 사이의 관계를 확인하고 뉴턴의 제2법칙, 가속도 법칙을 이해하였다. 추의 질량이 변화할 때와 카트의 질량이 변화할 때의 장력과 가속도를 측정하여 이론값과 비교하였다. 실험 결과 추의 개수가 증가할수록 장력과 가속도가 선형적으로 증가하고, 카트의 질량이 증가할수록 가속도가 감소하는 것을 확인하였다. 이를 통해 뉴턴의 제2법칙을 설명할 수 있었다. 1. 뉴턴 제2법칙 뉴턴 제2법칙은 물체에 작용하는 힘과 그 물체의 가속도 사이의 관계를 설...2025.01.12
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컴퓨터로 하는 물리학 실험 4.애트우드의 기계2025.05.141. 애트우드의 기계 애트우드의 기계는 여러 개의 추들이 도르래에 실로 연결된 장치이다. 애트우드의 기계의 양쪽에 매달린 추 질량의 차이는 양쪽 추에 작용하는 알짜 힘을 결정한다. 이 알짜 힘은 매달린 추 양쪽을 가속시킨다. 이때 양 추 사이의 힘은 T-M₁g=F=M₁a, T-M₂g=F=M₂(-a), -M₁g+M₂g=M₁a+M₂a이고 가속도는 a=g((M₂-M₁)/(M₂+M₁))이다. 2. 물체에 작용하는 힘, 질량, 가속도의 관계 이번 실험에서는 애트우드의 기계를 알아보며 이 기계를 통하여 물체에 적용되는 힘, 물체의 질량과 가속...2025.05.14
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MBL을 이용한 농구공 물리 실험2025.05.141. 등가속도 운동과 중력 가속도 실험에서는 자유 낙하하는 농구공의 속도를 측정하고, 속도의 기울기를 이용해 중력가속도를 구할 수 있다. 자유 낙하 운동은 공기 저항을 무시하고 오직 중력만이 영향을 미치는 운동으로, 이때의 가속도를 중력가속도라고 한다. 중력가속도는 약 9.807m/s^2의 값을 갖는다. 2. 알짜힘이 한 일과 운동에너지의 변화량 알짜힘이 한 일은 운동에너지의 변화량과 같다. 자유 낙하하는 물체에게 있어서, 중력이 한 일은 운동량의 변화량과 같다. 즉, mgh= (1/2)mv_f^2 - (1/2)mv_i^2이다. 이...2025.05.14
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정리문] <역학> 5. 단진동2025.01.131. 진동의 정의와 일차원 진동 진동은 특정하게 정해진 유한한 영역 내에서만 행해지는 운동을 말하며, 진동자는 진동을 하는 입자를 의미한다. 진동자의 운동영역 근방에는 반드시 진동자의 안정 평형점이 존재해야 한다. 진동자에 작용하는 알짜힘은 입자의 위치와 속도, 시간의 함수이며, 이를 Taylor 급수로 전개하면 진동자의 강성텐서와 감쇠텐서, 구동력으로 나타낼 수 있다. 2. 조화진동 조화진동은 진동자에 작용하는 알짜힘이 선형 관계를 만족하는 경우를 말한다. 이때 진동자의 운동방정식은 2계 선형 미분방정식으로 표현되며, 일반해는 c...2025.01.13
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토크의 평형 실험레포트2025.01.121. 역학적 평형 물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 토크의 합이 0이 되어야 함을 이해한다. 어떤 강체가 평형 상태에 있으려면, 물체에 작용하는 알짜 외력이 0이어야 하고 어떤 축에 관해서든 물체에 작용하는 알짜 외부 토크가 0이어야 한다. 정적 평형에서는 물체가 관측자에 대하여 정지해 있어야 하며, 병진 속력과 각속력을 갖지 않는다. 2. 토크의 평형 실험 본 실험에서는 회전 평형에 관한 조건이 성립하는지 확인하는 실험을 수행한다. 실험장치는 실험판, 각도판, 평형막대, 토크 휠 지시기, 용수철 저울, 토크 휠, 도르래...2025.01.12
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운동량 보존법칙2025.01.041. 운동량 운동량은 물리학, 특히 뉴턴 역학에서 질량과 속도의 곱으로 나타내어지는 물리량입니다. 운동량은 선운동량이라고도 하며, 회전과 관련된 운동량인 각운동량과 구분됩니다. 운동량은 뉴턴의 제2법칙을 통해 정의되며, 입자에 가해지는 알짜 외력은 입자의 선운동량을 변화시킵니다. 2. 운동량 보존법칙 운동량 보존법칙은 뉴턴의 제3법칙인 작용 반작용의 법칙과 관련이 있습니다. 두 물체가 충돌할 때 한 물체가 다른 물체의 운동량에 변화를 가하면, 다른 물체는 첫 번째 물체에 대해 크기는 같고 방향은 반대인 운동량의 변화를 일으킵니다. ...2025.01.04
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미적분, 화학 연계 세특 발표 자료 - 거리 퍼텐셜 에너지 그래프의 기울기2025.01.211. 화학 결합과 거리에 따른 에너지 변화 화학 결합의 형성은 두 입자가 일정 거리를 유지하고 있다는 뜻이며, 에너지적으로 안정하다는 의미를 가진다. 입자 간 거리(x)에 따른 퍼텐셜 에너지(y) 변화 그래프에서 두 입자가 무한히 멀리 떨어져 있는 경우 상호작용이 없으며, 두 원자가 각각 따로 존재할 때보다 불안정하면 퍼텐셜 에너지가 (+) 값을, 안정하면 (-) 값을 갖는다. 원자들은 정전기적 상호작용을 하며, 인력 상호작용은 퍼텐셜 에너지를 낮춰 안정화시키고, 반발력 상호작용은 퍼텐셜 에너지를 높여 불안정하게 만든다. 2. 인력...2025.01.21
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일반물리실험 힘과 가속도 예비보고서2025.01.221. 힘과 가속도의 관계 이 실험의 목적은 물체에 작용하는 힘과 가속도의 관계를 알아보고, 힘이 일정할 때 가속도와 질량의 관계를 관찰하는 것입니다. 실험 이론에 따르면 물체의 가속도 a는 작용하는 알짜힘 F에 비례하고 물체의 질량 m에 반비례합니다. 실험에서는 스마트카트, 역학트랙, 도르래, 고무줄 범퍼 등의 실험 기구를 사용하여 추의 질량을 변화시키면서 힘과 가속도의 관계를 측정하고 관찰합니다. 1. 힘과 가속도의 관계 힘과 가속도의 관계는 뉴턴의 제2법칙으로 잘 설명됩니다. 이 법칙에 따르면 물체에 작용하는 힘의 크기와 물체의...2025.01.22
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부력 예비레포트 [A+]2025.01.221. 부력 부력은 물체가 유체 속에 잠겨있을 때 중력에 반하여 물체에 작용하는 힘을 말한다. 부력의 크기는 아르키메데스의 원리에 따라 유체의 무게와 같다. 부력은 물체가 유체에 잠겼을 때 물체에 작용하는 중력과 부력의 크기에 따라 양성부력, 중성부력, 음성부력으로 나눌 수 있다. 부력의 계산식은 부력이 유체의 밀도, 물체의 부피, 중력가속도에 비례한다는 것을 보여준다. 2. 평형 방정식 평형 방정식은 물체에 작용하는 모든 힘이 균형을 이뤄 알짜힘이 0이 되는 것을 이용한 방정식을 말한다. 본 실험에서는 아크릴 실린더와 무게 추에 작...2025.01.22
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[일반물리학실험]힘의 평형2025.05.051. 힘의 평형 이 실험에서는 힘의 개념과 단위를 정의하고, 힘의 합성대를 이용하여 몇 개의 힘이 평형이 되는 조건을 이해하는 것이 목적입니다. 실험 이론 및 원리에 따르면, 어떤 물체에 외부로부터 힘이 가해지지 않아 원래의 상태를 계속 유지하고 있을 때 그 물체는 평형상태(알짜힘이 0)에 있다고 합니다. 이러한 경우 가속도가 0이므로 물체는 정지 상태 또는 등속직선 운동상태에 있습니다. 힘은 크기와 방향을 가지는데, 벡터로 표시하면 힘의 방향을 화살표의 방향으로, 힘의 크기를 화살표의 길이로 나타낼 수 있습니다. 따라서 여러 힘을...2025.05.05
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