[일반물리학]막대의 Young률 측정 (예비 + 결과보고서)

소개글

<< 예비보고서와 결과보고서를 한 파일로 만들어 놓았으니, 저의 자료를 이용하셔서 일석이조의 도움을 얻으시길 바랍니다! >>


일반물리학 및 실험 과목에서 A* 맞았던 보고서 입니다.

2005년에 이과대학 단과대 수석으로 졸업했고 현재는 서울대 의과대학에 재학중입니다.
재학중에 작성했던 레포트를 모두 PC에 저장해 두었는데, 이번에 의대에 진학하면서 모두 자료등록을 하기 위해 정리하여 올립니다.

보고서에 대해 부연설명하자면, 일반물리실험 수강생을 통틀어 총 300명 중, 저 포함 다른 한 명만이 40점 만점의 성적을 받았습니다.

다른 보고서와 차이점은 Discussion 에 대한 내용이 충실하다는 것입니다.
보통 학교에서 예비보고서를 제출한 후, 실험을 진행하고, 그리고 나서 결과보고서를 제출하는 방식으로 실험이 이루어 집니다.

이에 맞추어 예비보고서 * 결과보고서를 합쳐서 한 파일로 정리해 보았습니다.
제 자료를 참고하시고, 각자의 환경에서 토의 부분을 더 추가한다면 우수한 보고서가 될 것임을 확신합니다.

목차

<1> 예비 레포트
1. Title
2. Date
3. Purpose
4. Matrials
5. Theory
6. Method

<2> 결과 및 토의 레포트
7. Result
8. Discussion
9. Reference

본문내용

1. 실험 제목 : 막대의 Young 률 측정
2. 실험 일시 : 2002년 10월 21일, 기온 도, 기압 mmHg
3. 실험 목적 : Ewing 장치를 이용하여 금속막대 가운데에 힘을 갛여 휘어진 정도를 측정함으로써 고체막대의 Young률을 측정한다.
4. 실험 기구 : Ewing 장치, 금속막대, 버니어 캘리퍼스, 전지, 추걸이, 미터자, 1kg추 6개
5. 이론
그림 19-1과 같이 두께가 a, 폭이 b인 단면을 갖는 길 막대의 중간점에 외력이 작용하여 막대가 휘어지게 되면 막대의 윗부분은 압축되고, 아랫부분은 늘어나는 상태가 되며, 중간부분의 길이는 변하지 않게 된다. 막대의 중간지점이 휘어져서 아래로 내려간 거이 d는 막대의 Young률에 관계되며, 그 관계는 다음과 같이 된다.

Discussion :
1. 영률(Young's modulus, stretch modulus, E)이란?

1807년 T.영이 도입한 탄성률의 하나이다.
균일한 굵기의 막대를 양쪽 끝에서 잡아당기면 막대에 가해지는 변형력 T는 단위길이 당 연신(延伸:늘어남 또는 줄어듦) A에 탄성한계 내에서 비례하는데, 그 비E=T/A 을 영률 또는 연신탄성률(늘어나기 탄성률)이라 한다. 막대의 굵기나 길이와는 관계없이 재료에 따라 거의 정해진 값으로 나타난다.
탄성 영역에서 스트레스와 변형 사이에는 비례 관계가 성립한다. 즉, 스트레스가 크면 변형도 크게 일어난다. 이 때의 비례 계수를 영률이라 하고 Y로 쓴다
E ~=~ triangle F/A over triangle L/L
여기서, triangle F/A 는 응력, L 은 변형 전의 길이, triangle L 은 길이의 변화량이다.

① 금속막대의 중심이 정확하였나?
금속막대의 정확한 중앙부위를 측정하지 않았다. 다만, 선행된 실험에서 표시해둔 위치를 막대의 정중심이라고 생각하고 실험을 하였는데, 결과값이 나오고 보니 아쉬움이 남는다.
그리고 우리가 사용했던 표시가 정중앙이라고 했어도 실험하는 동안 추를 얻어 놓을 때마다 추걸이가 흔들려 기준점이 조금씩 달라졌다고 생각한다.

참고 자료

◈ Reference
ㆍ http://www.kps.or.kr/kps_new/kps_home/index.html(한국물리학회)
ㆍ http://physlab.snu.ac.kr/(서울대학교 물리실험 실)
ㆍ http://phya.yonsei.ac.kr/~phylab/(연세대학교 물리실험실)
ㆍ http://physics.korea.ac.kr/~genphy/(고려대학교 교양물리실험실)
ㆍ R. Wolfson & J.M.Pasachoff, 2002, 일반물리학, 광림사
ㆍ 전윤한 외 3인, 1995, 일반물리학실험, 문운당
ㆍ 홍치유, 1994, 일반물리학실험, 광림사
ㆍ 한국물리학회, 1997, 일반물리학실험, 청문각
ㆍ 김태만, 1988, 일반물리학실험, 형설출판사