개요3. 자유낙하의 가속(1)어떻게 생각하는가?이 실험의 목적은 photogate를 통하여 떨어지는 picket fence 낙하시간을 측정함으로써 중력으로 인한 가속도를 결정하는데 있다. 물체는 증가하고 있는 속력과 일정한 가속도를 가질 수 있는가? 가속도가 0이 아닐 때 물체의 속도는 0이 될 수 있는가?(2) 배경공기 저항을 무시하면 물체는 시간의 제곱에 비례하는 거리를 낙하한다.d∝t²Galileo는 이 수학적 관계를 처음으로 유도하였다. 그는 지구상의 주어진 위치에서, 모든 물체가 균일한 가속도로 떨어진다 라고 주장했다. 이 가속도는 중력으로 인한 가속도로 일반적으로 불리어진다. 그리고 그것은 심볼 g로 주어진다. 이 값은 대략 g=9.8㎨이다.(3) 실험에 필요한 장비*포토게이트(Accessory Photogate ; ME-9204B)*유니버설 테이블 클램프(Universal Table Clamp ; ME-9376B)*피켓 펜스(Picket Fence ; ME-9377A)(4) 실험방법포토게이트를 통하여 피켓펜스를 떨어뜨린다. 피켓펜스의 각 불투명한 밴드는 포토게이트에서 나오는 적외선 빔을 가리고 1개의 가림에서 다음을 위한 시간은 더욱더 짧게 된다.각각의 불투명한 밴드의 가장자리 사이의 거리를 알면 `Data Studio`나 ‘Science Workshop’ 프로그램이 피켓펜스의 한 밴드에서 다음까지의 평균속력을 계산한다. 시간대 평균속력의 그래프의 경사는 떨어지고 있는 물체의 가속도를 나타낸다.* 실험그래프(5) 질문1) 당신의 속력 대 시간 그래프의 경사를 자유 낙하하는 물체의 가속도의 인정된 값과 비교하면 어떠한가? (g=9.8㎨)
실험목적단순한 저항기에서 전류와 전압간의 관계는 무엇인가?이론전압의 크기를 V, 전류의 세기를 I, 전기저항을 R이라 할 때, V=IR의 관계가 성립한다.여러 개의 부하가 직렬로 연결된 직렬회로에서는 저항을 통과하는 전류가 같다. 그러므로 각각의 부하에 걸리는 전압이 전기저항에 비례한다. 병렬회로에서는 부하에 걸리는 전압이 같으므로, 각각의 부하에 흐르는 전류가 전기저항에 반비례한다. 예를 들어, 직렬회로에 흐르는 전류가 10A라면 5Ω의 저항의 양 끝에 걸린 전압은 50V다. 10Ω의 저항에는 100V의 전압이 걸린다. 병렬회로에서 전압이 100V라면, 10Ω의 저항에 흐르는 전류는 10A고, 20Ω의 저항에는 5A의 전류가 통과한다.기구 및 장치컴퓨터 , 패치 코드 , 10 (100)옴 저항기실험방법part A -저항기Interface 의 output을 사용하여 10 ohm 저항기에 전압을 제공하라.Data Studio로 저항기를 거치는 출력 전압과 저항기를 거치는 전류를 측정하라.이 프로그램으로 전류와 전압을 제기하라. 전류 대 전압의 그래프로부터 저항기값을 확인하라.part 1: 컴퓨터 설치하기 -저항기1) Science Workshop interface를 컴퓨터에 연결하고 interface와 컴퓨터를 켜라2)바나나 플러그 패치 코드를 interface의 output 포트에 연결하라.3)다음과 같은 이름의 파일을 열어라DataStudioP48 ohm's Law.DS-Data studio다큐먼트는 signal generator 창과 scope display가 함께 열린다. 다큐먼트는 또한 workbook display도 함께 열리며, workbook에서 지시를 읽어 보아라.-scope display는 interface의 output에서 10 ohm저항기로의 전압과 저항기를 통해 interface에서 나온 출력 전류를 보여줄 것이다.-signal generator은 60Hz에서 삼각파를 발생하도록 설정-signal generator창에서 반드시 ‘measure output voltage’과 ‘measure output current’에 모두 체크한다.-scope dosplay 과 signal generator 창을 배열하여 여러분이 두 개를 모두 볼 수 있도록 한다.part 2: 실험 기구 설치하기 -저항기1) 10-ohm 저항기를 AC/DC 전기 실험 판의 우측하단에 있는 바나나 잭에 가장 가까운 한 쌍의 구성 요소 스프링에 놓아라.2)interface의 output 포트에서 나온 바나나 플러그 패치 코드를 AC/DC 전기 실험 회로 판에 있는 바나나 잭에 연결하라Part 31)데이터 측정을 시작하라.(data studio의 'start'를 클릭하라)-전압과 전류의 scope display를 관찰하라.필요하다면 수직축이나 수평 축을 맞추어라.2)몇 초 동안 전류 대 전압의 궤적을 관찰하고 데이터 측정을 멈추어라.실험결과데이터 분석하기 -저항기1)'scope'에 내장된 분석 도구로 10-ohm 저항기의 전압과 전류를 측정하라.-Data studio에서, ‘smart tool'을 클릭하라. ‘smart tool'를 움직여 전류 대 전압의 궤적에 있는 지점의 좌표를 보이도록 하라.결과 'x-y' 좌표는 전압과 전류이다-science workshop에서, 'smart cursor'을 클릭하라. 커서를 scope display영역으로 옮겨라.결과 전압 값은 수직 축에서 ‘v/div’ 통제 아래에 나타나고 전류 값은 수평축에서 ‘sweep speed’ 통제 위에 나타난다.2)궤적에서 지점의 좌표를 사용해서 전류 대 전압의 비율을 측정하라. 이 비율을 저항기의 저항으로 기록하라.-data studio에서, 'x'좌표는 전류이고 ‘y’좌표는 전압이다. 하나로 다른 하나를 나워 저항값을 계산하라.-science workshop에서, scope에서 제시된 출력 전류가 전환되어야 한다. 'x‘좌표에 0.05를 곱하여 실제 전류를 계산하라. 'y'좌표는 실제 전압이다. 전압을 전류로 나우어라.
