힘의 벡터 합성1. 실험의 목적크기 다른 세 힘이 서로 작용하면서 세 힘은 힘의 평형을 이루어 어느 방향으로도 움직이지 않는다.이처럼 힘의 합성을 이용하여 세 물체가 힘의 평형을 이루기 위한 조건을 생각해보고 이를 실험을 통해 확인하고 실험결과와 오차에 대해 논해본다2. 이론 및 방법물체의 한 점에서 방향이 다른 여러 힘이 동시에 작용할 때 이런 여러 개의 힘과 동등한 한 개의 힘이 나타나는데 이 힘을 합력이라고 한다. 그리고 합력을 구하는 것을 힘의 합성이라고 한다. 힘과 크기가 같고 방향이 반대인 것을 반합력이라고 하는데 따라서 반합력과 합력이 평형을 이루는 즉 벡터 합이 0이 된다면 반합력을 통해서 합력을 알 수 있다.실험 방법1. 수평계를 놓고 조절나사를 이용해 수평을 조절한다.2. A에는 100g B에는 80g C에는 60g의 추를 달고 A를 0에 고정시키고,B와C는 각도를 조절한다.3. 중앙의 고리를 조절해 중앙으로 맞춘다.4. 평형상태에 있는 것을 확인하고 추의 질량과 각도를 기록한다.측정치추F(a)F(b)F(c)회수질량각도질량각도질량각도11000803560533. 계산추F(a)F(b)F(c)∑F회수x성분mgcosphi y성분mgsinphi x성분mgcosalpha y성분mgsinalpha x성분mgcosbeta y성분mgsinbeta x성분의합∑Fy성분의합∑F19800642.2136449.68672353.87016469.60032996.0837619.91364. 작도5. 결과 및 토의실험을 통해 A를 고정 한 상태에서 무게가 서로 다른 B와C의 각을 변화시키면서 A와B와C의 힘이 평형을 이루는 상태를 확인 할 수 있다. 이 실험을 통해 추의 무게가 서로 다르더라도 세 물체가 평형을 이루는 각을 찾게 되면 물체는 평형을 이룰 수 있다는 것을 확인 할 수 있다.그런데 실험을 하면서 오차가 생기는 이유는 여러 외적인 요소들이 있다.첫 번째는 받침대 부분이 완전한 수평을 이룰 수가 없기 때문에 오차가 발생할 수가 있다.두 번째는 각도를 최대한 맞추려고 노력했어도 완벽하게 각도를 구하지 못하기 때문에 약간의 오차가 발생 할 수 있다.
음속측정1. 실험 목적관 내부에서 일정한 주파수의 음파가 전파될 때 관의 길이 변화에 따른 음파의 공명현상을 이해하고, 기주가 공명할 때 물의 높이를 재서 음파의 파장을 알아내고 음파의 속도를 구한다.2. 원리진동수f인 음파의 공기 중에서의 파장을 λ라 하면, 이 음파가 공기 중을 전파하는 속도 v 는 다음 관계식을 만족한다. v = f λ 진동수가 알려진 소리굽쇠를 진동시켜서 한쪽 끝이 막힌 유리관의 열린 쪽 관 끝에 접근시키면 관속에서 음파는 양 쪽 끝을 오가며 반사를 여러 번 일으킨다. 이렇게 여러 번 반사되는 동안 서로 중첩되어 일반적으로는 작은 진동을 보일 것이다. 하지만 관의 길이가 적당한 값을 가지면 진행파와 반사파가 같은 위상을 가지게 되고 최대의 진폭을 가지는 공명이 일어난다. 이 때 파는 제자리에서 진동하는 것처럼 보이는 정상파가 된다.정상파는 배와 마디를 가지고 있다. 배는 정상파에 진폭이 최대와 최소를 진동하는 부분이며, 마디는 진동이 없이 고정되어 있는 부분이다. 관의 열린 쪽은 배가 되어야 하고, 막힌 쪽은 마디가 되어야 한다.3. 실험기구 및 장치공명 장치 ( 유리관 스탠드 물그릇 연결호스 클램프 ), 소리굽쇠, 고무망치, 온도계, 버니어 캘리퍼스4. 실험 방법? 소리굽쇠의 진동수 f을 읽어서 기록한다.? 공명장치의 물그릇에 충분히 물을 담아 수면이 관 끝 가까이까지 오도록 한다.? 고무망치로 소리굽쇠를 진동시켜 유리관 끝에 가까이하면서 물그릇을 서서히 내려 수면을 조정하여 소리가 가장 크게 울리는 공명점을 찾는다. 첫 번째 공명위치 L1, 두 번째 공명위치 L2 여러 번 관속의 수면을 조정하면서 읽는다.? 식 v=2f (Ln+1 ? Ln) 에 의하여 음속 v를 계산한다.? 실험온도를 측정하여 식 v= 331(1+t/273.15) 에 의한 음속을 얻어 ?에서 얻은 결과와 비교한다.? 관의 내경(r)과 관 끝에서부터 배까지의 거리(δ)를 측정하여 관 끝 보정 값을 알아본다.? 다른 진동수를 가진 소리굽쇠를 이용하여 같은 실험을 되풀이한다.5. 실험값 및 계산온도 t = 실온 (15℃~ 20℃)소리굽쇠의 진동수 f= 651Hzv1 = 2f(Ln+1 ? Ln) = 2*651(0.88-0.62) = 338.52m/s
등속운동1. 실험의 목적마찰이 없는 에어트랙 위에서 등속도 운동하는 물체의 속도를 구해서 뉴턴의 제1법칙을 확인하고, 영상분석 실험장치의 사용법을 익힌다.2. 이론 및 원리모든 물체는 운동 상태를 변화시키려는 힘이 작용하지 않는 한, 정지하고 있거나 일정한속도로 움직이는 상태를 유지한다. 외부 영향이 없을 때 운동 상태를 유지하려는 성질을 관성이라 한다. 뉴턴은 이 관성의 법칙을 운동의 제1법칙으로 삼았다. 뉴턴의 운동 제1법칙에 의하면 물체에 작용하는 힘의 합력이 0이면 물체의 가속도는 0이다.3. 실험방법?준비1. 송풍기를 연결하여 공기를 공급한 상태에서 글라이더를 올려놓고 글라이 더의 움직임을 보면서 트랙의 수평을 맞춘다.?좌표계 설정1. 에어트랙위에 글라이더를 놓고 기준자(50cm)를 걸쳐 놓는다.2. I-CA 프로그램을 열고 카메라 정렬을 실행한 다음 카메라 위치를 조정 한다.3. 화면캡쳐를 실행해서 파일명을 설정하고 화면을 캡쳐한다.4. 좌표계설정을 실행하고 저장한 파일을 불러온다.?등속운동1. 에어트랙에 글라이더를 올려놓고, 수평을 맞춘다.2. I-CA 프로그램을 실행하여 화면 캡쳐를 실행한다. 파일명을 설정하고 화 면을 캡쳐한다. 글라이더를 화면의 왼쪽에 놓고 오른쪽으로 밀어 운동시 킨다. 캡쳐된 동영상을 저장한다.3. 분석메뉴를 실행하여 저장한 파일을 불러와 분석을 실행한다. 피사체의 개수는 1로 한다.4. 출력되는 글라이더의 궤적이 등속도 운동인지 눈으로 확인하고 그림파일 로 저장한다. 그래프 보기를 통해 T-X그래프가 1차함수로 주어지는지 확인하고 추세선을 이용하여 글라이더의 속도를 구한다. 초기 ? 후기 각 10포인트를 선정하여 속도를 구하고 그 차이가 있는지 확인한다.4. 실험값 및 계산항목1회전체 평균속도V(cm/s)48/1.9=25.263cm/s초기 10포인트의 속도Vi(cm/s)9/0.3=30cm/s후기 10포인트의 속도
단진자제어계측공학과학번: 1224052이름: 이 성 렬1. 실험의 목적진동하는 진자의 운동을 관찰하여 선형의 단순조화운동으로 근사할 수 있는 조건과 비선형 효과를 고려해야 할 경우를 알아보고 주기를 측정하여 이론식과 비교한다.2. 이론 및 원리단진자란 가볍고 늘어나지 않는 줄에 매달려 있는 점 질량으로 되어 있는 이상화 시킨 물체를 말한다. 수직선과 각 θ을 이루고 있는 때, 중력에 의한 힘은 지름 방향 성분 mgcosθ 와 접선 방향 성분 mgsinθ의 두 성분으로 나눌 수 있다. 지름방향의 성분 mgcosθ은 입자가 원주 상을 계속 운동하도록 유지시키는 구심가속도와 같은 선상에 있으므로 물체의 속력을 변화 시키지 못한다. 접선 방향 성분 mgsinθ 가 질점을 평형위치로 되돌려 보내려는 복원력이 되는 것이다. 따라서 운동방정식은 F = -mgsinθ 가 되고, 각 θ가 작은 경우 sinθ ? θ , 용수철진동의 k가 g/l로 바뀌었을 뿐 똑같은 선형의 단순조화운동을 나타내고 있다. 이 방정식의 해는 θ(t)=θ0cosωt 로 초기조건은 t=0에서 최대각θ0을 갖는 것으로 하였다. 여기서 ω는 ω2≡g/l로 정의된 양으로 이 해의 주기는 T ={2 pi } over {omega } ={1} over {f} =2 pi sqrt {{L} over {g}} 로 주어지며, 매달아 놓은 입자가 가지는 질량과는 무관하다. sinθ를 θ로 근사할 수 없을 경우 이는 대표적인 비선형 진동을 나타내며 이 경우 진동주기 T 는 에너지 보존 식으로부터 아래와 같이 구한 식을 첫 번째 유형의 타원적분으로 급수 전개하여 계산하면 다음과 같은 결과를 얻는다.T =2 pi sqrt {{L} over {g}} (1`+` {1 ^{2}} over {2 ^{2}} `sin ^{2} {THETA } over {2} `+` {1 ^{2} BULLET 3 ^{2}} over {2 ^{2} BULLET 4 ^{2}} sin ^{4} {THETA } over {2} `+`...)3. 실험기구 및 장치물리진자용 실 , 스탠드 및 클램프와 막대, 질량걸이와 질량4. 실험방법1. 공 형태의 질량을 매단다.2. 첫 번째 실험 : 진자의 길이를 바꾼다. 왕복 회수 30회, 질량 174g, 각θ0=20°3. 두 번째 실험 : 진자의 질량을 바꾼다. 왕복 회수 30회, 진자의 길이 60cm, 각θ0=20°4. 세 번째 실험 : 진폭을 바꾼다. 왕복회수 30회, 진자의 길이 30cm, 질량 174g5. 실험값 및 계산1) 진자의 길이(L)을 바꿀 때왕복 회수 30회, 질량 0.174kg, 각θ0=20°진자의 길이(m)시간(s)주기(T)이론치오차율(%)0.3m35s1.167s1.0996.187%0.4m40s1.333s1.2695.043%0.5m43s1.433s1.4190.987%2) 진자의 질량을 바꿀 때왕복 회수 30회, 진자의 길이 0.6m, 각θ0=20°질량(kg)시간(s)주기(T)이론치오차율(%)0.1kg461.533s1.5540.712%0.2kg461.533s1.5540.712%0.3kg461.533s1.5540.712%3) 각을 바꿀 때진폭(m)각 θ0시간(s)주기(T)이론치오차율(%)0.052m10°35s1.167s1.0996.187%0.103m20°34.5s1.150s1.0994.640%0.15m30°35.3s1.177s1.0997.097%왕복회수 30회, 진자의 길이 0.3m, 질량 0.174kg6. 결과 및 분석첫 번째 실험은 각도와 질량은 변화시키지 않고 진자의 길이만 변화 시켰다.그 결과 진자의 길이에 따라 주기가 비례하게 변한다는 것을 알 수 있다.두 번째 실험에서는 질량만 변화시키고 나머지는 동일하게 하였다.그 결과 질량과 무관하게 주기가 일정하다는 것을 알 수 있다.세 번째 실험에서는 각도를 변화시키고 나머지는 동일하게 하였다.
1. 이름과 학번을 입력하면, "당신은 000이며 00학번입니다."라고 화면에 출력하는 프로그램을 작성하라.2. "나는 C프로그래머, 잘 부탁해!" 라고 입력하면, "네, 충실히 실행하겠습니다."라고 출력하는 프로그램을 작성하시오. (힌트: printf()를 사용)3. "국적을 입력="이라고 화면에 출력하고, "대한민국"이라고 입력하면, 이를 str[]이라는 배열변수에 저장하고, 다시 배열변수의 내용을 출력하는 프로그램을 작성하시오. (힌트 %s의 포맷사용)4. 1부터 10까지 수의 합은 55이다. 이를 계산하는 프로그램을 for()문을 사용하여 작성하시오. (힌트: sum=sum+i 사용)5. 높이와 밑변의 길이를 입력하면, 삼각형의 면적을 계산하여, 면적의 값을 출력하는 프로그램을 작성하라.6. 이름을 입력하면, 그 이름을 10번 출력하는 프로그램을 for()을 사용하여 작성하라.7. 두개의 수를 입력하면, 그 중 큰 값을 출력하는 프로그램을 작성하시오.8. 영문자 하나를 입력하면, 그 문자의 아스키 코드값을 출력하는 프로그램을 작성하시오.9. 5개의 값을 for()을 사용하여 입력하고, 그 값들의 합을 계산하여 출력하는 프로그램을 for()문을 사용하여 작성하시오.10. 5개의 수를 입력하면, 그 평균값을 계산하여 출력하는 프로그램을 작성하라.[난이도 ***]11. 직각삼각형의 빗변은 밑변과 높이의 제곱의 합을 근으로 한다.(피타고라스의 정리) 밑변과 높이 값을 입력하면, 그 빗변을 계산하는 프로그램을 작성하라. 여기서 근(root)의 계산은 sqrt()함수를 사용(이 함수를 사용하려면 math.h를 include해야한다)하라.12. 문장을 문자열로 입력하고(예: Hello, Welcome to Korea!), 입력한 문자열의 공백(스페이스바)를 카운트하는 프로그램을 작성하라. (예문은 3개의 공백을 갖고 있다.)13. 단어를 입력하면(예: korea), 첫 문자를 대문자로 바꾸는 프로그램을 작성하라.(Korea)14. 전화번호를 입력하면(016-268-2682285)하는 프로그램을 작성하라.15. 비밀번호 4자리를 입력하여, 이미 저장된 비밀번호와 비교하는 프로그램을 작성하라.16. 1에 N까지 3 또는 7의 배수를 모두 출력하는 하는 프로그램을 작성하라.17. 수(number)에는 자기 자신과 1외에는 약수가 존재하지 않는 수가 있다. 이를 소수(prime number)라 하는 데, 임의 수를 입력하면, 그 수가 소수인지 아닌지 판정하는 프로그램을 작성하라.18. 1일이 수요일이며 31일까지 있는 큰 달이 있다. 이 달의 달력을 화면에 출력하는 프로그램을 작성하라.19. 영어단어를 입력하면, 그 단어의 문자수를 출력하는 프로그램을 작성하라.20. 영어단어를 입력하면, 그 단어에서 중복된 알파벳이 있는가를 검사하는 프로그램을 작성하시오. 예를 들어 'korea'는 '중복이 없습니다."라고 출력하고, 'robot'은 '중복이 있습니다."라고 출력합니다.(왜냐면 'o'가 중복사용되었기 때문입니다.)[난이도 *****]21. 영어단어를 입력하면, 그 단어에서 사용된 알파벳 종류수를 출력하는 프로그램을 작성하시오. 예를 들어 'korea'는 5개의 알바벳문자가 사용되고, 'robot'은 4개의 알파벳문자가 사용된다.22. 두개의 영어단어를 입력하고, 두 단어를 비교하여, 같은 문자의 갯수를 세는 프로그램을 작성하시오. 예를 들어 첫번째 'korea'를 입력하고, 두번째 'robot'를 입력하면, '2개가 같습니다.'라고 출력합니다.(왜냐하면, 'o'와 'r'이 같이 사용됐기 때문입니다.)23. 두 개의 숫자(정수형)를 입력하면 두 수의 사칙연산 결과를 모두 출력하는 프로그램을 작성하시오.24. 세 개의 숫자(실수형)를 입력하면 이 수들의 합과 평균을 출력하는 프로그램을 작성하시오.25. 섭씨로 표시된 온도 측정값을 화씨 표시의 온도 값으로 변환하는 프로그램을 작성하시오.사용자 입력 : 섭씨 온도를 나타내는 실수프로그램 출력 : 화씨 온도수식 : 화씨 = 섭씨 * ( 9 / 5 ) + 32#include26. 어떤 작성하시오.사용자 입력 : 두 개의 정수프로그램 출력 : 몫과 나머지27. 두 수(정수)를 입력 받아, 그 중 큰 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오.28. 하나의 정수를 입력 받아 이 수가 짝수(even number)인지 홀수(odd number)인지를 출력하는 프로그램을 작성하시오.29. 세 수(정수형)를 입력 받아 가장 큰 수를 출력하는 프로그램을 작성하시오.30. 점수(정수)를 입력 받아서 등급(A, B, C, D, E)을 출력하는 프로그램을 작성하시오.(A : 100-80, B: 79-60, C: 59-40, D: 39-20, E: 19-0)31. 메뉴를 출력하고, 사용자로부터 입력을 받아 선택된 메뉴를 출력하는 프로그램을 작성하시오.choose one of the following.appleorangebananapeachenter your choice here : (사용자 입력)orange--------------Your choice is “orange”.32. 어떤 두 자리 수의 자릿수의 순서를 서로 바꾸는 프로그램을 작성하시오.사용자 입력 : 한 개의 두 자리 정수출력 : 자릿수의 순서가 반대로 된 정수33. 1부터 10까지 연속 출력하는 프로그램을 작성하시오.34. 10개의 정수를 입력 받아 그 총합을 출력하는 프로그램을 작성하시오.35. 1부터 100사이의 숫자(정수) 중에서 3의 공배수(3,6,9,12,..)들의 총합을 출력하는 프로그램을 작성하시오.(while문 사용)36. 1부터 100사이의 숫자(정수) 중에서 3의 공배수(3,6,9,12,..)들의 총합을 출력하는 프로그램을 작성하시오.(for문 사용)37. 1부터 100사이의 숫자(정수) 중에서 3의 공배수(3,6,9,12,..)들의 총합을 출력하는 프로그램을 작성하시오.(do-while문 사용)38. 어떤 양의 정수(n)를 입력 받아(만약 0이나 음의 정수를 입력하면, 에러 메시지를 띄운 뒤, 다시 입력하도록 처리), 그 수의 2n을 구하는 프로그램을 작성하시오.39. 0이 입력될숫자들의 총합을 출력하시오.40. 1부터 9사이의 숫자 하나를 입력 받아 그 숫자의 구구단을 출력하는 프로그램을 작성하시오.(5이면 5단을 출력)41. 위의 문제에서 1부터 9사이 이외의 숫자를 사용자가 잘못 입력할 수도 있으니, 이 경우에 잘못된 숫자라는 것을 알려주는 에러 메시지를 출력하고 다시 숫자를 입력 받도록 처리하시오.(입력의 유효성 검사)42. 소수(prime-number) 검사와 흡사하게 사용자가 입력한 수의 인수들을 모두 출력하는 프로그램을 작성하시오.8 => 2 412 => 2 3 4 643. 위의 문제를 0을 입력하기 전까지는 계속 수행(인수 출력)하도록 수정하시오.44. for문(while)의 무한 반복과 break 문을 이용하여 0이 입력될 때까지 입력 받은 정수 중 가장 큰 정수를 출력하는 프로그램을 작성하시오.45. month와 day를 입력 받아, 1월 1일부터의 총 day수를 출력하는 프로그램을 작성하시오. (switch문 사용) //1월 20일은 20일 출력, 2월 5일은 36일 출력. 단 2월은 28일로 계산.46. 사용자로부터 숫자 하나를 입력받아, 7부터 입력받은 수까지의 모든 정수들의 합을 구하는 프로그램을 작성하시오. 입력받은 숫자가 7보다 작으면 에러 메시지를 출력한다.47. 1~100 사이의 숫자 하나를 정한 뒤(랜덤으로 생성해도 됨), 10번 이내로 그 숫자를 맞추는 게임을 작성하시오.(10번 이내로 못 맞추었을 경우는 약간 머리가 딸리는 사람이므로 Game Over 처리를 신랄하게 해 주기 바람)예) 답이 49일 경우:숫자를 입력하시오: 36입력하신 숫자보다 큽니다.숫자를 입력하시오: 51입력하신 숫자보다 작습니다.숫자를 입력하시오: 49정답입니다!48. 한 특정한 정수의 전체 자릿수의 개수를 결정하는 프로그램을 작성하시오.사용자 입력 : 한 개의 정수출력 : 자릿수의 개수49. 1부터 100까지의 합을 for loop을 써서 구하는 프로그램을 작성하시오.50. 1부터 100까지 5의 배수의 합을 for loop용자로부터 한 숫자를 입력받아, 입력받은 숫자가 소수인지 아닌지를 검사하는 프로그램을 작성하시오.52. 100 이하의 소수를 모두 출력하는 프로그램을 작성하시오.53. 사용자로부터 한 숫자를 입력받아, 입력받은 숫자 이하의 소수들의 합을 구하는 프로그램을 작성하시오.54. 사용자가 0을 입력할 때까지 여러 숫자를 입력받아, 입력받은 숫자의 최대값을 출력하는 프로그램을 작성하시오.사용자 입력32480결과: 823.***** **** **** *****를 출력하시오(반복문 써서!)55.사용자에게 라인 수를 입력받아서 그 줄 수 만큼 별표 삼각형을 만드시오.사용자 입력: 4****************56.다음과 같은 출력이 나오도록 프로그램을 작성하시오.(1) *********** (2)54321012345********* 432101234******* 3210123***** 21012*** 101* 0*** 101***** 21012******* 3210123********* 432101234*********** *************. 크기가 10인 정수 배열을 사용하여 학생 10명의 성적을 입력 받은 후, 성적 총합과 평균 점수, 최고 점수, 최저 점수를 출력하는 프로그램을 작성 하시오.58. 10개짜리 정수형 배열을 사용자로부터 입력 받고, 숫자 하나를 추가로 입력받아, 입력받은 숫자가 배열에 몇 개 존재하는 지를 출력하는 프로그램을 작성하시오.예) Input : 6 4 3 4 2 4 2 7 6 3search num : 4=> count: 359. 학생 3명의 학급에서 각각 국어 영어 수학의 시험 성적을 배열을 이용하여 입력 받은 후, 각 과목 총합과 평균을 출력하는 프로그램을 작성하시오.(입력은 학생 순서로 수행)입력 예)학생 1: 77 66 88학생 2: 90 80 100학생 3: 65 75 85출력 결과)Kor Eng Math Total Avg77 66 88 231 77.090 80 100 270 80.065 75 85 225 75.060. 문자열을하시오.
