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A+ 전남대학교 일반물리실험1 힘의평형(예비레포트)

..FILE:mimetypeapplication/hwp+zip..FILE:version.xml..FILE:Contents/header.xml^1.^2.^3)^4)(^5)(^6)^7^8..FILE:BinData/image1.png..FILE:BinData/image2.png..FILE:BinData/image3.jpg..FILE:Contents/section0.xml2022년도 1학기일반물리실험1 #3힘의 평형(예비레포트)그림입니다.원본 그림의 이름: BS_1.4_엠블럼.png원본 그림의 크기: 가로 500pixel, 세로 500pixel과목명일반물리실험1담당교수담당조교제출일소속이름핵심물리학 보기문제 5.2 : 곰으로부터 17kg의 배낭을 보호하기 위하여 두 나무 사이에 배낭을 줄로 매달았다. 각 줄의 장력은 얼마인가?그림입니다.원본 그림의 이름: 핵심물리학.png원본 그림의 크기: 가로 317pixel, 세로 345pixel그림입니다.원본 그림의 이름: KakaoTalk_20220322_184255099.jpg원본 그림의 크기: 가로 4032pixel, 세로 3024pixel색 대표 : sRGB위 가방은 힘의 평형 상태이다. 그러므로 모든 힘의 합력 = 0을 이용해서장력 T = 222.4N임을 확인할 수 있다...FILE:Preview/PrvText.txt2022년도 1학기일반물리실험1 #3힘의 평형(예비레포트)핵심물리학 보기문제 5.2 : 곰으로부터 17kg의 배낭을 보호하기 위하여 두 나무 사이에 배낭을 줄로 매달았다. 각 줄의 장력은 얼마인가?위 가방은 힘의 평형 상태이다. 그러므로 모든 힘의 합력 = 0을 이용해서장력 T = 222.4N임을 확인할 수 있다.

자연과학| 2022.10.02| 2페이지| 1,000원| 조회(127)

전남대학교, A+, 힘의평형, 일반물리실험1

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A+ 전남대학교 일반물리실험1 원심력(결과레포트)

2022년도 1학기일반물리실험 #5원심력(결과레포트)과목명일반물리실험1담당교수담당조교제출일소속이름1. 회전속도 측정하기(1) 관성실험장치의 회전 방향을 설정한 후, 속도조절기를 천천히 돌려 일정한 회전속도를 얻는다. 이 회전속도를 정확하게 측정하는 방법을 고안해보라. 포토게이트와 디지털 타이머를 사용할 수 있다.-> 포토게이트와 디지털타이머를 이용해여pi (180 DEG )도는데 걸린 시간을 측정하고 2배해주면2 pi (360 DEG )에 걸린 시간을 구할 수 있다.(2) 측정한 회전속도를 다음의 단위로 각각 나타내보라초당 회전수 : 1.49rev/sec각속도 : 9.35rad/sec계산값으로 한바퀴 도는데 0.672s가 걸렸으므로 초당 회전수는{1} over {0.672s} =1.49rev/sec각속도는{2 pi } over {0.672} =9.35rad/sec이다.2. 직선 경사로와 원심력(1) 아래와 같이 직선 경사로 위에 쇠구슬 1개를 올려놓는다. 회전속도를 점점 크게 하면, 쇠구슬이 어떻게 움직일지 예측해보라. 쇠구슬이 경사면의 중간 부분에서 머무르도록 할 수 있을까?회전속도가 커지면 원심력 공식에 의하면F= {mv ^{2}} over {r}이므로 원심력이 커지고 원심력이 커지면 공도 점점 더 바깥쪽으로 밀려나갈 것이다.원심력 공식에서 길이r이 r/2가 되면 v가sqrt {{1} over {2}}v가 되면 힘F가 동일해 경사로의 중간 부분에 머무를 수 있다.(2) 실제로 실험을 하여 위의 예측이 맞는지 확인해보라. 쇠구슬이 왜 이렇게 움직일 수 밖에 없는지 설명해보라.- 1번에서 예측한것과 달리 어느 각속도 이상으로 회전하니 경사로의 끝까지 빠르게 이동하는 모습을 확인 할 수 있다. 이는 r값이 최소일때(움직이지 않았을 때)에 정지마찰력이 존재를 하는데 한번 움직이기 시작하면 정지마찰력이 아닌 운동마찰력의 영향을 받는데 운동마찰력은 정지마찰력보다 크기가 작기 때문에 한번에 훅 움직였다고 볼 수 있다.(3) 쇠구슬이 원의 바깥쪽으로 밀려나가기 시작하는 순간의 각속도를 측정하고 이론적인 예측과 맞는지 확인하라.공이 처음에 0.018m가 떨어져있고 경사각은 13도 이므로v ^{2} =rgtan theta ,``````v=wr이용하여w= sqrt {{gtang theta } over {r}} = sqrt {{(9.8m/s ^{2} )*tan(13)} over {0.018m}} =11.2rad/s를 구할 수 있고각속도 측정값은{2 pi rad} over {0.58s} =10.83rad/s이다.이론과 차이나는 이유는 처음에 공이 얼마나 떨어진지 r값에 따라서 달라진다r값을 정확히 알 수 있으면 정확한 값을 얻을 수 있을 것이다.(4) 쇠구슬이 원의 바깥쪽으로 밀려나간 상태에서 회전속도를 천천히 줄여가며 다시 원의 중심쪽으로 돌아오는 순간의 각속도를 측정하라. (3)에서 얻은 각속도와 차이가 나는 이유는 무엇인가?각속도v= sqrt {0.13m TIMES tan13 DEG TIMES 9.81m/s} =0.5426m/s이므로,`w= {0.5426m/s} over {0.13m}=4.17rad/s측정값은{2 pi } over {1.572s} =3.99rad/s이다 최대 정지마찰계수가 운동마찰계수보다 크기 때문에 (3)실험에서 더빠른 각속도가 필요했을 것이다.3. 곡선 경사로와 원심력(1) 아래와 같이 곡선 경사로 위에 쇠구슬 1개를 올려놓는다. 회전속도를 점점 크게 하면 쇠구슬이 어떻게 움직일지 예측해보라. 쇠구슬이 경사면의 중간 부분에서 머무르도록 할 수 있을까?이 실험도 직선 경사로 실험처럼 회전속도를 크게하면 원심력도 증가하여 공도 중심 바깥쪽으로 밀려나갈 것이다.이번엔 각도가 다르기 때문에w= sqrt {{gtan theta } over {r}}이므로 r값과 각도 값에도 회전속도에 영향을 받는다. 즉 원심력값도 r값과 각도에 따라 다르기 때문에 쇠구슬을 경사면 중간 부분에 머무르게 할 수 있을 것 같다.2) 쇠구슬의 회전 반지름 R을 변화시켜가며 그 때마다 회전속도를 예측해보고, 실제 측정한 회전속도와 비교해보라. (m =1.6*10 ^{-3}이용)R(cm)쇠구슬이 위치한 곳의 경사각(θ)쇠구슬이 θ각의 경사면에 머무르기 위해 필요한 원심력(F)원심력(F)를 만들기 위한 회전속도실제 측정한 회전속도617°0.0048N7.07 rad/s7.99 rad/s825°0.0073N7.56 rad/s8.16 rad/s1034°0.0105N8.13 rad/s9.21 rad/s1243°0.0146N8.73 rad/s9.43 rad/sR(cm)걸린시간(s)60.39380.385100.341120.333w= sqrt {{gtan theta } over {r}} ,`````````F= {mv ^{2}} over {r} =mrw ^{2}을 이용하였다.(3) 쇠구슬의 위치(R)로부터 원판의 회전속도 w를 예측할 수 있다면, 여러분은 아주 효과적인 회전속도 측정기를 갖고 있는 셈이다.이론실험오차7.07 rad/s7.99 rad/s13%7.56 rad/s8.16 rad/s7.9%8.13 rad/s9.21 rad/s13%8.73 rad/s9.43 rad/s8%아주 효과적이라고 할 수는 없지만 추세를 알 수 있을정도로 예측을 할 수 있다.4. 마찰력 측정하기(1) 회전 원판 위에 지우개를 올려놓고, 원판을 느리게 회전시킨다. 지우개가 원판 바깥으로 밀려가지 않는 이유는 무엇인가?지우개와 원판 사이에 원심력에 저항하는 마찰력이 존재하기 때문이다.(2) 원판의 회전속도를 점점 크게 하면, 지우개는 어떻게 되는가? 이 실험으로부터 지우개와 원판 사이의 마찰계수를 구해보라. 단, 원판의 회전속도를 측정하기 위해서 앞의 포토게이트/디지털 타이머를 사용하지 말고, 곡면 경사로에 놓인 쇠구슬의 위치로부터 회전속도를 구하도록 하자.지우개를 중심으로부터 10cm떨어진 곳에 두고 회전속도를 증가시키니 쇠구슬이 중심으로부터 12cm 떨어졌을 때 회전속도에서 지우개가 원판 바깥으로 밀려나갔다. 지우개가 바깥으로 밀려나간 시점으로 지우개와 원판의 최대 정지마찰계수를 구해보면mu *mg = F원심력이다 따라서mu *mg = mv2/r 식이 성립하는데 이때 v2을 구하기 위해서 쇠구슬을 이용해야한다. 곡선 경사로에서 중심에서 12cm 떨어진 곳의 경사각은 43°이므로 v2= grtanθ를 사용해서v ^{2} =(9.8m/s ^{2} )*(0.12m)*(tan(43))=1.096을 구할수 있으므로mu *mg = 1.096m/r즉mu ={1.096} over {rg} = {1.096m ^{2} /s ^{2}} over {(0.12m)*(9.8m/s ^{2} )} =0.932이다.(3) 선택 문제: 실험에 사용하는 지우개의 크기나 모양을 달리하면 마찰계수 측정값이 어떻게 달라질지 예상해보라.

자연과학| 2022.10.02| 5페이지| 1,000원| 조회(247)

전남대학교, A+, 원심력, 일반물리실험1

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A+ 전남대학교 일반물리실험1 기압 변화에 따른 현상(결과레포트)

..FILE:mimetypeapplication/hwp+zip..FILE:version.xml..FILE:Contents/header.xml..FILE:BinData/image1.png..FILE:BinData/image2.bmp..FILE:BinData/image3.bmp..FILE:BinData/image4.bmp..FILE:BinData/image5.jpg..FILE:BinData/image6.jpg..FILE:BinData/image7.jpg..FILE:BinData/image8.jpg..FILE:BinData/image9.png..FILE:BinData/image10.jpg..FILE:BinData/image11.jpg..FILE:Chart/chart1.xml압력- 온도 상관관계온도(℃)'[새 Microsoft Excel 워크시트.xlsx]Sheet1'!$A$2:$A$11General0.80.850.90.9511.051.10000000000000011.14999999999999991.21.25'[새 Microsoft Excel 워크시트.xlsx]Sheet1'!$B$2:$B$11General23.623.623.823.62424.224.424.624.825.1기압(대기압)온도(℃)..FILE:BinData/ole12.ole..FILE:BinData/image13.gif..FILE:BinData/image14.png..FILE:Chart/chart2.xml증기압력곡선끓는점'[새 Microsoft Excel 워크시트.xlsx]Sheet1'!$B$22:$B$31General0.10.20.30.40.50.60.70.80.91'[새 Microsoft Excel 워크시트.xlsx]Sheet1'!$C$22:$C$31General46466*************100기압끓는점 ℃)..FILE:BinData/ole15.ole..FILE:Contents/section0.xml2022년도 1학기일반물리실험 #9기압 변화에 따른 현상(결과레포트)그림입니다.원본 그림의 이름: 조하여 용기의 뚜껑을 닫는다. (용기의 벽은 이중 벽으로 되어 있고, 이중 벽 사이는 진공으로 되어 있다. 이는 용기 내부와 외부 간의 열의 이동을 차단하기 위한 것이다. 그러나 용기의 윗면이나 바닥 면은 이런 구조를 갖지 않는다.)- 진공 용기의 뚜껑을 닫는 방법: 조임 나사를 어느 한 쪽만 세게 조일 경우 뚜껑이 기울어져 공기가 새기 쉽다. 조임 나사를 골고루 조이기 위해 먼저 대각선 방향의 두 개의 나사를 약한 힘으로 조인 후, 점차 강하게 조이도록 한다. 그 후 나머지 대각선 방향의 두 개의 나사를 비슷한 힘으로 조인다. 지나치게 조이면 파손의 우려가 있다.(4) 압력을 높이거나 낮추면서 기압의 변화를 읽어보라.압력이 대기압보다 높아지면 가압계가 작동하며, 대기압보다 낮아지면 감압계가 작동한다. 가압계는 1기압을 기준으로 얼마나 더 높은지, 감압계는 1기압을 기준으로 얼마나 더 낮은지를 표시해준다. (1 기압 = 0.1 MPa(105파스칼))용기 파손의 위험이 있으므로 감압시에는 0.2 기압 이하로 내리지 않도록 하고, 가압시에는 2기압 이상으로 올리지 않도록 한다.(5) 다시 대기압으로 돌아가려면 윗면 밸브를 열면 된다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP0000257c70b5.bmp원본 그림의 크기: 가로 376pixel, 세로 255pixel① 실험기구 이해 확인공기는 위 펌프에 적혀 있듯 흡기에서 배기로 이동을 한다.용기의 벽 사이는 진공으로 되있어서 외부의 열이동을 막아주는데 열은 전도, 대류, 복사의 방식으로 일어나는데 전도와 대류방식으로 열전달이 되려면 매질이 필요한데 이 상황에서는 진공이므로 전도와 대류방식으로는 열이 전달되지 않지만 복사는 일어나므로 완전히 열 전달이 차단 되었다고 할 수 없다.2. 기압에 의한 물체의 변형그림입니다.원본 그림의 이름: CLP0000131c0002.bmp원본 그림의 크기: 가로 756pixel, 세로 447pixel(1) 기압에 따른 변화를 보고 싶은 물체들(풍선, 초코파이 등)을 선택하여 용기 내부에 넣압 101.3kPa 65kPa = 36.3kPa의 압력을 나타내며 초코파이 안의 공기분자들의 양이 더 많아서 공기가 초코파이 포장과 충돌을 일으키면서 포장지를 밀어내며 팽창을 한다. 반대로 내부 압력을 증가시키게 되면 압력차에 의해서 초코파이안의 기압인 대기압(1기압)보다 압력용기 안에 공기분자들이 많아져서 충돌을 더 많이 일으켜서 압력이 더 커지므로 초코파이의 부피는 줄어든다고 볼 수 있다.② 풍선풍선의 경우도 위 초코파이에서 설명한 방식이 그대로 적용이 된다. 내부 압력을 감소시키면 풍선과 압력용기의 압력차로 인하여 풍선이 팽창을 하였고 반대로 내부 압력을 증가시키면 풍선이 수축하는 모습을 보여주었다.그림입니다.원본 그림의 이름: 초코파이1.jpg원본 그림의 크기: 가로 4032pixel, 세로 3024pixel사진 찍은 날짜: 2022년 05월 30일 오후 3:36카메라 제조 업체 : Apple카메라 모델 : iPhone 13 Pro프로그램 이름 : 15.5F-스톱 : 1.5노출 시간 : 1/60초IOS 감도 : 80노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 26프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 평가 측광플래시 모드 : 플래시 끔EXIF 버전 : 0232그림입니다.원본 그림의 이름: 풍선 압축.jpg원본 그림의 크기: 가로 4032pixel, 세로 3024pixel사진 찍은 날짜: 2022년 05월 30일 오후 3:30카메라 제조 업체 : Apple카메라 모델 : iPhone 13 Pro프로그램 이름 : 15.5F-스톱 : 1.5노출 시간 : 1/60초IOS 감도 : 80노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 26프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 평가 측광플래시 모드 : 플래시 끔EXIF 버전 : 0232그림입니다.원본 그림의 이름: 풍선팽창ㅊ.jpg원본 그림의 크기: 가로 4032pixel, 세로 3024pixel사진 찍은 날짜: 2022년 05월 30일 오후 3:32카메라 제조 업체 : Apple카메라 모델 : iPhone 15.5F-스톱 : 1.5노출 시간 : 1/82초IOS 감도 : 125노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 26프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 스팟 측광플래시 모드 : 플래시 끔EXIF 버전 : 0232지우개는 초코파이와 풍선과 달리 내부 압력을 65kPa을 감소시켜 압력을 36.3kPa까지 진행을 하였음에도 지우개가 팽창하지 않았다. 그 이유를 생각해보면 초코파이와 풍선안에 들어있는 공기와 달리 지우개는 고체이므로 모양을 변화시키려면 훨씬 큰 압력이 필요함[지우개](3)선택 활동:용기 내부에 소리나는 물체를 넣어두고 바깥에서 소리를 들어보라. 압력이 바뀌면 소리가 어떻게 달라지는가? 그 이유는 무엇일까?핸드폰으로 노래를 킨 다음 압력용기에 넣은 뒤 기압을 증가시켜 보았고 이때 기압이 올라갈수록 핸드폰의 노래소리가 조금 더 커졌다. 그 이유는 소리는 매질을 통해 전달이 되는데 이때 매질은 공기이며 핸드폰의 진동판이 울리면 그 진동이 공기를 진동시켜 우리 귀에 들리게 되는 것이다. 반대로 압력펌프의 기압을 감소시켜 진공상태를 만들 수 있다면 핸드폰의 노래소리는 들리지 않게 될 것이다.그림입니다.원본 그림의 이름: 화면 캡처 2022-06-11 193441.png원본 그림의 크기: 가로 519pixel, 세로 924pixel3. 압력에 따른 온도 변화(1) 정해진 양의 공기를 주사기 등으로 팽창시킬 때 공기의 온도는 어떻게 변할까? 또 압축시킬 때는 온도가 어떻게 변하겠는가? (핵심물리학 4판 그림 18.10 참조)공기를 압축시키면 기체분자들의 운동에너지(속도)가 커져서 온도가 증가하며 공기를 팽창시키면 기체분자들의 운동에너지(속도)가 작아져 온도가 감소한다.이는 열역학 제 1법칙으로 확인할 수 있는데수식입니다.dU= delta Q- delta W에서 단열이라고 가정을 하면수식입니다.delta `Q=0이므로 단열압축일 경우수식입니다.delta W0이므로 내부에너지가 증가하여 온도가 증가하고 그 반대인 단열팽창의 경우는 내부에너지가 감소하여 온도가 과정에서는 온도는 감소하였다.그림입니다.원본 그림의 이름: 내부압력 증가.jpg원본 그림의 크기: 가로 4032pixel, 세로 3024pixel사진 찍은 날짜: 2022년 05월 30일 오후 3:25카메라 제조 업체 : Apple카메라 모델 : iPhone 13 Pro프로그램 이름 : 15.5F-스톱 : 1.5노출 시간 : 1/60초IOS 감도 : 80노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 26프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 평가 측광플래시 모드 : 플래시 끔EXIF 버전 : 0232그림입니다.원본 그림의 이름: 내부압력1.jpg원본 그림의 크기: 가로 4032pixel, 세로 3024pixel사진 찍은 날짜: 2022년 05월 30일 오후 3:27카메라 제조 업체 : Apple카메라 모델 : iPhone 13 Pro프로그램 이름 : 15.5F-스톱 : 1.5노출 시간 : 1/60초IOS 감도 : 64노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 26프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 평가 측광플래시 모드 : 플래시 끔EXIF 버전 : 0232[단열압축] [단열 팽창](3) 압력과 온도와의 상관관계를 그래프로 그려보라. (측정 직후 그래프를 손으로라도 대략 그려보는 것이 좋다.)내부압력이 증가하면 온도가 증가하고 내부압력이 감소하면 온도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.4. 압력에 따른 끓는점의 변화(1) 물이 액체에서 기체 상태로 변하는 온도(끓는점)는 섭씨 100도라고 알려져 있다. 그러나 물의 상평형 곡선을 보면 끓는점이 외부 압력에 따라 달라짐을 볼 수 있다. 이 그래프에 의하면 압력이 낮아질수록 끓는점은 올라가는가, 아니면 내려가는가? 그 이유를 설명해보라.그림입니다.원본 그림의 이름: mem0000257c70db.gif원본 그림의 크기: 가로 269pixel, 세로 260pixel-기압이 감소하면 압력차로 인하여 물체가 팽창하고 물의 끓는점은 감소한다.물질마다 끓는점이 다른데 이는 물질을 구성하는 입자들 사이의 인력의 세기가라.

자연과학| 2022.10.02| 8페이지| 1,000원| 조회(148)

전남대학교, A+, 일반물리실험1, 기압 변화에 따른 현상

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A+ 전남대학교 일반물리실험1 탄도궤도(결과레포트)

2022년도 1학기일반물리실험 #4탄도 궤도(결과레포트)과목명일반물리실험1담당교수담당조교제출일소속이름1. 발사 속도 측정(1) 발사체를 실험 테이블의 적당한 위치에 고정한다. (Set A의 경우에는 도드래 바이스를 사용하여 흔들리지 않도록 한다.) 탄도가 날아가는 방향이 다른 조가 아닌 실험실의 바깥쪽을 향하도록 한다.(2) 발사체가 쏘는 공의 초기 속도(v0)가 얼마인지 측정한다. (이 후의 실험을 위해 이 속도를 정확히 아는 것이 중요하다.) photogate를 사용하지 않고 측정하는 방법을 각자가 고안해야 한다.Set A: 선택할 수 있는 3가지 발사속도 중 3~5 m/s 범위의 속도를 선택한다.Set B: 발사속도가 약 3~5 m/s가 되도록 조절 나사를 움직인다.(3) 매번 쏠 때마다 속도가 얼마나 일정한지 조사한다. 속도 편차가 너무 크다면 원인을 조사해서 해결해본다.(예: 같은 조건에서 초기 속도를 10회 이상 측정하여 평균값과 표준편차를 구해본다.)이번 실험에서는 Set B를 사용하여서 발사속도가 약 3~5m/s가 되도록 조절 나사를 움직였다. 위 사진에서 길이L이 7.5cm로 0.075m이고 스마트폰 카메라를 이용해 동영상을 찍어서 시간t를 잰 뒤 속도를v= {L} over {t}를 이용하여 10회 측정하였다.초기속도(m/s)1회3.752회2.53회2.54회1.8755회3.75초기속도(m/s)6회1.8757회2.58회3.759회2.510회3.75위 10회 초기속도의 평균은 2.875m/s이고 표준편차는 0.75입니다.초기속도를 스마트폰 카메라로 측정을 하는데 있어서 스마트폰 동영상에는 시간이 0.01초 간격까지만 측정을 할 수 있어서 속도가 다양하게 나오지 않고 1.875, 2.5, 3.75로만 나왔다.2. 탄도 궤도 이론(1) t=0일 때 높이(h)에서 각도(θ), 속도(v0)로 공을 쏜 경우, 공의 위치가 시간에 따라 어떻게 변화하는지 식으로 표현해보라.x(t)=(v _{0} cos theta )t y(t)=h+(v _{0} sin theta )t- {1} over {2} gt ^{2}이론은 에서 설명한 그대로이므로 예비레포트를 끼워 넣겠습니다.초기 각도theta, 속도v_0으로 발사된 물체는 x성분(수평방향) y성분(수직방향) 성분으로 나눠서 해석해야 한다. x성분(수평방향)으로는 가속도가 존재하지 않아 등속운동을 하고 y성분(수직방향)은 중력가속도 g가 존재하므로 등가속도 운동을 하게 되고 가속도 방향은 ?y방향이다.1. x성분(수평방향)v _{x0} =v _{0} cos theta 로 수평방향 초기속도를 구한 뒤 등속도운동이므로 변위 = 속도*시간 이므로x=v _{0} cos theta t이다.2. y성분(수직방향)v _{y0} =v _{0} sin theta 이고 등가속도 공식인v=v _{0} +at이용하면v _{y} =v _{0} sin theta -gt이고s=v _{0} t+ {1} over {2} at ^{2}을 이용하면 가속도가 중력가속도인 -g이므로y=v _{0} sin theta t- {1} over {2} gt ^{2}이다.3. 궤도 식x=v _{0} cos theta t에서t= {x} over {v_0 cos theta }이다. 이 t값을y=v _{0} sin theta t- {1} over {2} gt ^{2}에 대입하면y=xtan theta - sqrt { { gx^2} over { 2v_0 ^2 cos theta^2 } }이다.4. 최고 높이발사체가 최고 높이를 기록할 때는v _{y} =0 즉, 운동방향을 바꿀 때이다. 위 문제에서는위 --> 아래v _{0} sin theta -gt=0인t= {v _{0}} over {g}sintheta이고 이 값을y=v _{0} sin theta t- {1} over {2} gt ^{2}에 대입하면최고높이는y_{max }= { 1} over {2g } v_{ 0}^2 sin^2 theta이다.5. 발사체의 추락지점y=v _{0} sin theta t- {1} over {2} g t^{2}에 y=0을 대입하면 발사체가 추락하기까지의 시간을 알 수 있다.발사체가 출발하고t= {2v_0 sin theta} over {gt}후에 추락한다.(2) v0에는 앞에서 측정한 값을, h에는 발사대의 높이를, θ에는 적당한 값을 대입한 후, 0.1 초마다 x 좌표와 y 좌표 값을 계산해보라. h=0.8m,v _{0} =1.9m/s를 사용하였다.θ=( 30DEG ) θ=( 45DEG ) θ=( 60DEG )시간(t)x(t)y(t)000.80.10.1650.8460.20.3290.7940.30.4940.6440.40.6580.3960.50.8230.0500.60.987-0.3940.71.152-0.9360.81.316-1.576시간(t)x(t)y(t)000.80.10.1340.8850.20.2690.8730.30.4030.7620.40.5370.5530.50.6720.2470.60.806-0.1580.70.940-0.6610.81.075-1.261시간(t)x(t)y(t)000.80.10.0950.9160.20.1900.9330.30.2850.8530.40.3800.6740.50.4750.3980.60.5700.0230.70.665-0.4490.80.760-1.020(3) 위의 결과를 아래 그래프처럼 나타내보라.3. 탄도 궤도 실험(1) 실제로 발사체로 공을 쏘아 공의 낙하지점을 측정한다. 바닥에 먹지를 깔고 공을 쏘면 공의 낙하 위치를 정확히 알 수 있다. 위에서 계산한 결과와 비교해보고 그 차이를 분석해보라.높이 h = 0.8m, 초기속도v _{0} =1.9m/s를 사용했다.이번 실험에서 공은 포물선 운동을 하며 수평방향으로는 등속운동 수직방향으로는 등가속도 방향을 한다.theta =30 DEG 일 때 측정값은1회2회3회4회5회1.20.91.091.191.52공이 땅에 닿는 경우는 y=0인 경우이며 위 이론값에서 t=0.5s일 때 y=0.05m로 땅에 거의 닿기 일보 직전이므로 이때의 x값은 0.823m이며 이는 2회 측정값과 비슷하다.theta =45 DEG 일 때 측정값은1회2회3회4회5회1.130.990.870.861.0공이 땅에 닿는 경우는 y=0인 경우이며 위 이론값에서 t=0.56일 때 y=0.016m로 땅에 거의 닿기 일보 직전이므로 이때의 x값은 0.75m이며 이는 4회차 측정값과 비슷하다.theta =60 DEG 일 때 측정값은1회2회3회4회5회1.181.001.170.460.52공이 땋에 닿는 경우는 y=0인 경우이며 위 이론값에서 t=0.6일 때 y=0.023m로 땅에 거의 닿기 일보 직전이므로 이때의 x값은 0.57m이며 이는 5회차 측정값과 비슷하다.실제 측정값과 이론값이 차이나는 이유는 1. 위에서 언급했던 스마트폰 카메라의 시간재기가 0.01초까지만 측정을 할 수 있어서 초기속도를 정확히 구할 수 없었다.2. 발사속력 조절 나사 고정을 똑같은 위치에 할 수 없어서3. Set B를 책상에 고정을 시켰지만 책상과 나란하게 되지 않고 어느정도 기울어져서 고정이 되었다.4. 공이 운동을 할 때 줄자와 평행하게 일직선으로 하지 않고 휘어져서 나가서 땅에 닿을 때도 휘어져서 줄자로 측정하기가 어려웠다.4. 미션: 컵에 공 넣기미션을 수행할 준비가 된 조는 조교를 부른다. 조교가 적당한 거리 및 높이에 컵을 배치하면 조원은 필요한 거리를 자로 잰 후 계산을 통해 발사체의 각도 또는 발사속도를 조절한다. 3회 발사를 시도하여 한번이라도 컵 안에 공을 넣으면 미션을 완성한 것으로 본다. (3회 시도하는 동안 발사체의 각도나 위치를 바꾸어서는 안 된다.) 미션에 실패한 조는 10분 후에 다시 미션에 도전할 수 있다.조교님이 주신 조건으로는 높이: 0, 거리 0.3m에 컵을 놓았을 때이다.초기속도v _{0}=2m/s으로 위 이론으로 구한 공식을 이용해 풀었다.(v _{0} cos theta )t=0.3,0=(v _{0} sin theta )t- {1} over {2} gt ^{2} 식을 정리하면cos theta = {3} over {20t} ,```sin theta = {1} over {4} gt=2.45t 이고 각각 제곱 후 더해sin ^{2} theta +cos ^{2} theta =1#을 이용해6.0025t ^{2} + {9} over {400t ^{2}} =1#이고 양변에400t ^{2}을 곱해주면2401t ^{4} -400t ^{2} +9=0인 4차방정식이 나온다. 이를 매트랩을 이용해 문제를 풀면t _{1} = 0.3739,t _{2} =0.1638이 나오고이 t값을 가지고sin theta =2.45t`에 대입 후 역함수를 이용해theta 를 구하면t _{1} = 0.3739 일 때theta _{1} =66.35 DEG ,t _{2} =0.1638 일 때theta _{2} =23.66 DEG 가 나오는 것을 확인할 수 있다.5. 고찰? 발사속도를 측정할 때 photo-gate가 아닌 스마트폰 카메라로 측정을 하여 시간단위가 0.01초 단위까지만 측정을 할 수있어서 정확한 속도를 잴 수 없었다. 시간단위가 더 정밀한 측정기기를 사용하면 속도를 더욱 정확히 잴 수 있을 것이다.

자연과학| 2022.10.02| 8페이지| 1,000원| 조회(262)

전남대학교, A+, 일반물리실험1, 탄도궤도

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A+ 전남대학교 일반물리실험1 힘의평형(결과레포트)

2022년도 1학기일반물리실험 #3힘의 평형(결과레포트)과목명일반물리실험1담당교수담당조교제출일소속이름목적: 힘이 어떻게 더해지거나 분해될 수 있는지 이해한다. 실험을 마치기 위해서는 조교가 내주는 미션을 성공적으로 완수해야 한다.1. 힘에 대한 감각 익히기(1) 1 N의 힘은 어느 정도인가? 얼마만한 질량을 들어올리는 힘과 같은가? 당신이 한 팔로 낼 수 있는 힘은 어느 정도라고 생각하는가?- 질량 m을 가진 물체가 경험하는 중력의 크기는 F=mg이다. (g=9.8 m/s2){F} over {g} =m`=` {1N} over {9.8m/s ^{2}} =0.102kg이므로 1N은 0.102kg을 들 수 있는 힘이고 한 손가락정도로 들 수 있는 작은힘이었다.(2) 용수철 저울을 직접 당겨보며 힘의 크기가 어느 정도인지 감을 익힌다.10N은 1.02kg, 용수철저울의 끝(약 12N)을 당겼을 때 1.22kg정도 들 수 있는 힘이다.2. 힘의 합력 실험 : 대칭형(1) 아래 그림을 참조하여 도르래를 설치한다.(2) 양쪽 실 끝에 같은 질량을 매달고, 용수철 저울로 잡아당긴다. θ1=θ2를 유지한 상태에서 다양한 각도에 대한 힘의 크기를 측정한다. 결과를 아래 그래프로 나타내보라.theta _{1} = theta _{2} = theta ( DEG )7560453015추 질량(g)*************20힘(N)0.20.81.21.41.8(3) (2)의 그래프에서 힘과 각도에 대한 수학적 관계는 무엇인가? 이론적으로 예상되는 그래프를 같이 그려보고 일치하는지 확인하라.이론적으로는 질량이 m이고 중력가속도가g이고theta _{1} = theta _{2} = theta ( DEG )이라면 오른쪽 사진처럼2mgcos theta =F가 나올 것이다.0< theta

자연과학| 2022.10.02| 6페이지| 1,000원| 조회(131)

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