[2024 - 1학기 국민대학교 자동차융합실험] 진자주기 측정 및 엘리어싱 측정 실험_Matlab 코드 포함(A+)

소개

국민대학교 자동차융합대학 필수교과목인 자동차융합실험-진자주기 측정 및 엘리어싱을 고려한 측정 실험 보고서입니다.
2024년-1학기 수강하였으며 A+ 받았습니다.
실험이론과 고찰 퀄리티 좋게 정말 잘 작성했다고 자부합니다.
참고하셔서 시간도 아끼시고 좋은성적 얻으시길 바랍니다.

목차

1. 진자 주기 측정 실험

2. 실험 분석
(1) 이론값과 측정치가 차이가 나는 이유
(2) 카메라 사용 시 장점 및 단점
(3) 초시계 사용시 장점 및 단점
(4) 기타 실험을 통해 얻은 결과 기술
(5) Matlab 코드
(6) Hook's law을 이용하여 단진자 주기 공식 유도
2.엘리어싱을 고려한 측정실험
(1) 이론값과 측정치가 차이가 나는이유
(2) slit수에 따라 측정되는 RPM이 다른 이유
(3) 3) 영상에서 사용하는 frame/s (Hz)를 조사해보고 해당 Hz 를 사용하는 이유에 대해서 조사해본다.
(4) 4) 기타 실험에서 얻은 결과를 통해서 다른 적용 가능 분야에 대해서 조사해본다.

본문내용

2) 카메라 사용 시 장점 및 단점
-장점
원하는 FPS(frame per sec)로 추의 운동을 촬영할 수 있으며, 보다 정밀한 측정이 가능하다. 초시계를 사용하는 경우 육안으로 피크점에 도달했을 때를 관측 후 초시계 버튼을 눌러야 하지만, 카메라를 사용하면 컴퓨터 프로그래밍을 통해 상대적으로 정확한 계산이 가능하다.
-단점
카메라로 촬영한 영상을 흑백처리 한 후 검정색과 흰색을 구별하는 과정을 거치는데, 이 과정에서 진자의 잔상, 배경의 얼룩, 추의 그림자, 실험자의 손 등이 영향을 주어 오차를 발생시켰을 가능성이 있다. 초시계에 비해 카메라와 Matlab프로그래밍에 대한 전문적인 지식이 필요하다.

3) 초시계 사용 시 장점 및 단점
-장점
카메라를 사용하는 것보다 비용적으로 저렴하다. 또한 카메라로 촬영하는 경우 Matlab프로그래밍을 통해 주기를 계산해야 하지만, 초시계를 사용하는 경우 카메라를 이용해 계산하는 것보다 매우 간단하게 주기를 계산할 수 있다.

4) 기타 실험을 통해 얻은 결과 기술
실험 결과를 통해 추의 길이 l이 증가할수록 추의 운동 주기 T가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이론값에서 추의 길이가 25cm, 30cm, 35cm로 갈수록 주기가 증가하는 것을 확인했으며, 카메라와 초시계를 통해 얻은 결과 역시 추의 길이가 증가할수록 주기T가 증가하는 것을 실험적으로 확인했다.

참고자료

· 자동차융합실험 제공 pdf
· 코아이디. (2020.12.4). [디자인용어] 동영상 프레임(frame), 24fps,30fps,60fps. https://m.blog.naver.com/coidstudio/222162805288
· moomini.(2019.9.4). 안티엘리어싱 SSAA/MSAA/FXAA/SMAA. https://cutemoomin.tistory.com/entry/%EC%95%88%ED%8B%B0%EC%97%98%EB%A6%AC%EC%96%B4%EC%8B%B1-SSAAMSAA-FXAA-SMAA
· FAMTECH.(2023.5.22). [Aliasing] Anti Aliasing Filter란? 구현 방법 및 실제 사용 예제(엘리어싱 필터). https://famtech.tistory.com/254
· 로우패스필터 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A1%9C%EC%9A%B0%ED%8C%A8%EC%8A%A4_%ED%95%84%ED%84%B0