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서울시 거더교 설계

Design Ⅲ 거더교 설계1. 서울시에 존재하는 거더교(보도교)의 종류와 각 교량의 특성* 거더교란?거더교는 들보의 성질을 이용하는 교량으로 외부의 차륜하중을 부재내의 휨과 전단 또는 비틈 저항에 의하여 지점으로 전달시킨다. 우리나라의 대부분의 교량은 거더교로 되어있는데, 보통 Box Girder교와 Plate Girder교가 보편적이다. Plate Girder교는 강판·형강을 붙여서 만든 Plate Girder를 주요 지지구조로 한 다리로 부재가 적게 들고 단순하여 설계 및 제작이 쉽고 외관이 산뜻하다. Box Girder교는 박스형태의 거더교로, 우리나라 강교 중에서 가장 많이 사용하는 교량형식 중에 하나이다.1) 천호대교서울의 도심과 강동구 천호동을 연결하는 천호대교 상의 교량으로 광진교가 노후하여 그 기능을 다하지 못함에 따라 이를 해결하기 위해 만든 교량량이 천호대교이다. 천호대교의 가설로 천호지역이 급속도로 발전하게 되었고, 막대한 교통량을 수용할 수 있게 되었다. 천호대교는 3,850,000,000원의 공사비를 들여 1974.8.17부터 1976.7.5까지 시공되었다.천호대교 교각과 상부구조(PSC Beam구간)천호대교의 상부구조는 교폭 25m(6차선)에 교장 1,150m로 남측(천호동측)으로는 경간 30m의 합성형 PC거더 (750m)가, 북측(광장동측)으로는 4경간 연속 Steel Box Girder(400m)로 이루어져 있다. 하부는 구조식 철근콘크리트 교각 32개와 동력식 철근 콘크리트 2개이며 기초공법은 우물통기초 30기와 Pile기 3기로 건설되었다.2) 천호대교강동지역 및 천호대교의 교통량 증가에 대비하고, 88 서울올림픽을 영구히 기념하기 위해 만든 교량이다. 올림픽대교는 국내 최초의 콘크리트 사장교로서 국력을 과시하기 위하여 세계적인 건설 추세에 있던 1면 방사형 콘크리트 사장교로 지었다. 그리고 제 24회 올림픽을 기념하기 위하여 케이블의 수를 24개 1988년을 기념하기 위하여 주탑의 높이를 88m로 취하였다.교량의 구조형식은색상을 연출하여 시간대별, 요일별로 색상의 변화를 주도록 하는 한편, V자형 교각형태를 부각하고자 2가지 색상(녹색과 황색)을 계절별로 연출하여 수면과 교각면에 실루엣을 은은히 비추도록 구상하고 사계절 내내 조망자로 하여금 시각적인 만족과 함께 친근함을 느낄 수 있는 시민의 교량을 연출하였다.청담대교 야경5) 영동대교영동대교는 강북과 강남을 잇는 중추적인 역할을 하는 다리로서 청담동, 삼성동 일원의 상업 업무중심 지역과 주변 주거지역의 발전을 도모할 뿐 아니라 한남, 잠실대교에 밀집되는 교통량을 분배시켜 교통소통을 원할하게 하고 있다.상부는 3경간 연속 강판형 다리로서 지간 50m의 동일한 구조형식을 가진 폭 25m (6차선)의 교량으로 총연장은 1,065m이다. 또한 하부는 구주식 교각 16기중 15기는 우물통기초이고 1기는 직접 확대 기초이며 중력식 교대 2기는 직접기초와 파일기초로 각각 건설된 교량이다.영동대교 하부구조6) 동호대교동호대교는 강남개발이 한창이던 1980. 6. 1일 민자사업으로 승인받아 1984년 12월 준공된 교량으로 중앙에 철도교(지하철 3호선)를 두고 상·하행선이 양측으로 분리되어 있으며, 북쪽으로는 옥수 고가차도 남쪽으로는 압구정 고가차도와 연결되어있는 복합기능의 교량이다.교량의 구조는 중앙유심부가 80M 경간의 Pratt Truss(철도교)와 곡선형 강상자(도로교)형식을 채택하여 도시미관을 고려하였고 유심부 이외 부분은 강상판형(철도교)과 강상자형(도로교)으로 건설되었으며, 하부 또한 미관과 경제성을 고려한 독립 T형 교각으로 시공되었다.7) 한남대교한남대교는 서울과 부산을 연결하는 경부고속도로 진입 역할을 하는 교량으로서 경부고속도로 계획과 더불어 착공된 한강상의 4번째 교량이다. 경부고속도로가 1970년 7월 7일에 서울에서 부산까지 개통됨으로서 한남대교와 경부고속도로는 우리나라 전 지역이 일일 생활권시대로의 개막인 동시에 서울의 강남지역에 대규모 개발시대를 열게 한 소중한 다리이다. 건설당시에는 제3한강교라 불렸던 것이 19을 채용한 Free Cantilever Method(F.C.M)에 의해 시공된 100m 경간의 P.S.C 콘크리트 교량으로 Box Girder의 하단이 F.C.M 지보공의 응력선을 따라 변화하게 되므로 종방향으로 곡선을 이루고 있어 외관이 매우 아름답고 구조적으로도 안정감이 있다.하부구조의 기초는 우물통기초를 사용하였고 교각은 시각적으로 우수하고 상부구조와 잘 조화되는 V형으로 되어있다. 또한, 이교량은 민간회사가 건설하여 서울시에 기부한 교량으로. 민간회사에 의해 건설된 초기에는 통행료를 받는 유일한 한강상의 교량이었으나 서울시에 기부한 이후 톨게이트는 철거되었다.원효대교 모습11) 마포대교여의도 지구 도시건설과 경인, 경부고속도로 건설, 한강연안 강변고속화도로 신설 등에 따라 여의도 중심의 한강연안에 교통이 집중되어 교통분배 차원에서 마포대교를 1968. 2월에 착수하여 1970.5월에 완료하였다. 한강상 5번째 교량으로 개통시 서울대교라는 이름이 붙여졌으나 1984.11.7 이곳이 옛 마포나루였던 것을 감안 가로명 마포로와 일치시켜 마포대교라 칭하였다.상부공은 고강도 강재를 사용하였으며 마포 쪽의 유심부에는 장경간 연속 Box Girder, 그리고 기타구간은 3경간 연속 강판형교와 단순 강판형교로 구성되어있고 최대경간장 52.5m, 교폭 25m, 교장 1,389m의 6차선 교량이다. 교량 상부구조의 주된 형식은 하류 교량과 같이 강상형(Steel Box Girder) 및 슬래브교로 구성되어 있으며, 하부구조는 콘크리트 라멘구조로 기초형식은 우물통기초로 기존 우물통 36기중 이용 가능한 8기를 재활용하는 것으로 하였다.12) 가양대교가양대교는 강서구 가양동과 마포구 상암동 사이를 연결하는 교량으로 2002. 5월 준공되었다. 국내 최장 경간(110+180+110m)의 강상판 상자형교(STEEL BOX GIRDER)로 남·북단 끝은 화곡 I.C와 상암 I.C가 각각 연결되어 사통팔달의 전방향 진출입이 가능한 교량이다. 교량본선 상부구조는 강상판형, 프리플렉스따른 응력계산을 비틀림 상수비 α〉10일 경우에는 ??비틀림에 의한 응력계산을 각각 생략할 수 있다.④ 합성응력의 검산- 휨모멘트 및 휨에 따르는 전단력만 작용하는 단면에서 휨응력과 휨에 의한 전단응력이 모두 ①에서 규정된 허용응력의 45%를 초과할 경우에는 휨모멘트 및 휨에 따르는 전단력이 각각 최대로 되는 하중상태에 대하여 다음 식에 의한 검산을 거쳐야 한다.- 비틀림모멘트를 고려할 경우에는 휨모멘트 및 휨에 따르는 전단력이 각각 최대로 되는 하중상태에 대하여 다음 식에 의한 검산을 거쳐야 한다.⑤ 2축응력 상태의 검산주거더의 플랜지와 라멘 가로보의 플랜지가 직접 연결되는 경우와 같이 주거더의 2방향 응력이 작용하는 부분은 다음 식으로 검산하여야 한다.(3) 플랜지① 자유 돌출부의 판두께- 압축력을 받는 플랜지의 자유돌출부 판두께는 3.4.2.2의 규정에 따른다.- 인장력을 받는 플랜지의 자유돌출부 판두께는 강재의 종류에 관계없이 플랜지 자유돌출부 폭의 1/16 이상으로 한다.② 박스거더의 플랜지 두께- 박스거더의 압축플랜지 두께는 3.4.2.1 또는 3.4.2.3의 규정에 따른다.- 박스거더의 인장플랜지 두께는 복부판 중심 간격의 1/80 이상으로 한다. 그러나 충분한 강성을 가진 보강재가 있는 경우에는 복부판 중심 간격 대신 보강재 중심 간격을 사용해도 좋다.③ 외측 플랜지판- 플랜지는 1장 또는 2장으로 만드는 것을 원칙으로 한다.2장의 판을 겹쳐 플랜지를 만드는 경우 외측 플랜지판은 본 조의 규정에 따라야 한다.- 외측 플랜지판의 두께는 내측 플랜지판 두께의 1.5배 이하이어야 하고, 압축플랜지에서는 외측 플랜지판 폭의 1/24 이상, 인장플랜지에서는 외측 플랜지판 폭의 1/32 이상으로 하여야 한다- 외측 플랜지판의 길이는 거더 높이의 2배에 1,000 mm를 더한 값보다 커야 한다. 외측 플랜지판의 양단에는 이론값보다 각각 300 mm 이상, 또한 외측 플랜지판 폭의 1.5배 이상인 여유길이가 있어야 한다. 특히 인장측에 사용되는 외측 플랜지판의음 식으로 검토한다.- 상하플랜지의 순간격이 표 3.8.3의 값 이하일 때는 수직보강재를 설치하지 않아도 좋다. 계산전단응력이 허용전단응력에 비해 작을 경우에는 표 3.8.3의 값에 √(허용전단응력/계산전단응력)을 곱하되 이 값이 1.2배를 넘어서는 안 된다. 이때 허용전단응력 υα는 다음 식으로 구한다.② 수직보강재의 강도위에서 계산한 수직보강재의 단면2차모멘트는 식 (3.8.13)로 구한 값 이상이어야 한다.또한 수직보강재의 폭은 복부판 높이의 1/30에 50 mm를 가산한 것보다 크게 잡는 것이 좋다. 그러나 수직보강재의 두께는 그 폭의 1/13 이상이 되어야 한다.③ 수직보강재의 부착방법- 지점부와 같은 집중하중을 받는 위치에 설치되는 수직보강재는 완전용입홈용접으로 양쪽 플랜지에 접합시킨다.- 다이아프램이나 수직 브레이싱 등의 거세트판으로도 사용되는 중간수직보강재는 양쪽 플랜지에 볼트나 용접으로 접합시킨다.- 수직보강재 용접단부와 인장플랜지 용접단부와는 복부판 두께의 4배 이상 6배 이하의 간격을 띄워야 한다.- 바닥판과 접하는 인장플랜지에는 수직보강재를 용접으로 접합시킨다.④ 수직보강재의 강종수직보강재의 강종은 복부판의 강종과는 관계없이 SS400급의 강재를 사용해도 좋다.(6) 수평보강재① 수평보강재의 위치(4)에 규정한 바와 같이 수평보강재 1단을 사용할 경우에는 0.20b 부근, 2단을 사용할 경우에는 0.14b와 0.36b 부근으로 정하는 것을 원칙으로 한다.② 수평보강재의 강도위에 계산된 수평보강재의 단면2차모멘트는 식 (3.8.14)로 구한 값 이상이 되어야 한다.③ 수평보강재의 부착방법수평보강재와 수직보강재는 복부판의 같은 쪽에 붙일 필요는 없지만 같은 쪽에 붙일 경우 수평보강재는 수직보강재 사이에서 되도록 폭을 넓혀서 붙이는 것이 좋다. 그러나 수직보강재를 관통하여 연속시키거나 수직보강재에 밀착시킬 필요까지는 없다.또한 복부판의 현장이음부에서는 수평보강재를 생략해도 좋다.④ 수평보강재의 강종수평보강재는 그 부착 위치의 복부판에 생기는 최 한다.

공학/기술| 2012.12.19| 17페이지| 1,000원| 조회(372)

교량, 설계, 거더교, 서울시 거더교 소개 및 설계, 다리 설계, 보도교 설계

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화학레포트(산소의몰부피)

실험제목 : 산소의 몰부피 구하기토목공학과 제 4 조학번 : 2008860006이름 : 김근우Ⅰ. 실험 목적?게이-뤼삭의 법칙, 이상기체상태방정식에 대해서 이해 한다?주어진 실험 기구를 이용해서 산소의 부피를 측정한다.?측정값을 이용해서 산소의 몰부피를 구하고, 이론값과의 차이를 비교한다.Ⅱ. 실험 이론1. 게이-뤼삭의 법칙)“기체와 그 화합물의 부피결합 사이 비율은 전체의 작은 수로 표현할 수 있다.”좀 더 풀어서 얘기 하자면, 동일한 온도와 압력 하에서 반응하는 두 기체의 부피는 간단한 정수비로 결합한다. 또한 생성기체와 반응기체의 비율도 간단한 정수비이다.2. 이상기체상태 방정식)""이상 기체란 계를 구성하는 입자의 부피가 거의 0이고 입자간 상호 작용이 거의 없어 분자 간 위치에너지가 중요하지 않으며 분자 간 충돌이 완전탄성충돌인 가상의 기체를 의미한다. 이상기체 상태방정식이란 이러한 기체의 상태량들 간의 상관 관계를 기술하는 방정식이다. 압력, 부피, 온도를 각각 P, V, T라고 할 때 PV=nRT로 나타나며 이 때 n은 기체의 몰수이고, R은 기체 상수를 의미하며 8.3143m3·Pa·K-1·mol-1의 값을 가진다. (이 이상기체상태 방정식은 보일의 법칙, 샤를의 법칙을 내포하고 있다.)Ⅲ. 시약 및 기구기구 : 광구시약병시험관(100㎖)알코올램프(Flame)유리관, 비이커, 클램프, 고무관,시약 : 염소산칼륨(KClO3), 이산화망간(MnO2)Ⅳ. 실험 절차 (그림 참조)1. 약 2g의 KClO3와 0.5g의 MnO2를 시험관에 넣고 무게를 정확히 (0.01g까지) 단다.…→ (시험관 + 시약)의 무게를 측정한 후 반응 후의 무게 (시험관 + 시약)를 측정하여 무게 차이를 기록한다.…→ 반응전 무게 - 반응후 무게 = O2의 무게2. 그림과 같이 장치한다. (시험관은 아직 꽂지 않는다)3. 유리관 A 및 고무관에 물을 채워라 (클램프를 열고 B를 조금 불어서 물을 흐르게 한다)4. 물이 찬 다음 클램프를 막고, 시험관을 회전하여 그 안의 고체들(2가지)이 섞이게 한다.5. 큰 병의 수면과 비이커의 밑면을 평행하게 높낮이를 조절한다.…→ 압력을 대기압력과 같게 하기 위해6. 알코올 램프에 불을 붙여 시험관을 가열한다.7. 시험관과 연결된 유리관에서 기포가 생기기 시작하면 클램프를 연다. (큰 병의 물이 비이커로 물이 이동한다)8. 기포의 발생이 현격히 줄어들면 반응이 끝났으므로 클램프를 잠그고 가열을 끝낸다.9. 비이커에 모아진 물을 메스실린더를 이용하여 부피를 측정 한다. (x ㎖)10. 시험관을 상온까지 식힐 후에 무게를 측정한다. → O2의 무게를 구할 수 있다Ⅴ. 결과1. 시험관+KClO3+MnO2의 무게66.62g2. 가열한 후의 시험관의 무게 65.91g3. 산소의 무게 0.71g4. 산소의 부피 (물에 포화된 산소)563㎖5. 대기압력 760 mmHg6. 온도 20℃ (293K)7. 그 온도에서의 물의 증기압력17.5 mmHgⅥ. 결론 및 고찰표준조건으로 보정한 산소의 부피는측정한산소의부피*(표준상태의절대온도/실험실의절대온도)*(측정한산소의압력/표준상태의산소의압력) = 표준상태로 보정한산소의부피이므로 이를 통해서 구하면, 563*(273/293)*(742.5/760) = 512.49㎖이다.이를 이용해서 반응한 산소의 몰 수를 구하면,PV = nRT(표준조건으로 보정한 식)1*0.51249 = n*0.082*273n = 0.023표준조건에서의 1몰의 산소 부피는0.023 몰 일 때 512.49 mL 이므로

자연과학| 2012.12.19| 2페이지| 1,000원| 조회(116)

산소의 몰부피, 이상기체상태방정식, 게이-뤼삭의 법칙

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화학레포트(아스피린생성)

실험제목 : 유기물의 합성(아스피린 합성)토목공학과 제 2 조2008860006김근우Ⅰ. 실험의 목적유기물이 알코올과 반응하여 에스테르가 생성되는 반응을 통하여 실생활에 매우 유익한 아스피린의 합성을 실험한다. 또한 이 실험을 통하여 혼합물의 작용기에 따른 반응성을 이해한다.Ⅱ. 원리유기물이 알코올과 반응하여 에스테르가 생성되는 반응. 이 과정을 통하여 실생활에 매우 유익한 아스피린의 합성을 실험한다. 또한 이 실험을 통하여 혼합물의 작용기에 따른 반응성을 이해한다.아스피린(aspirin)은 아세틸살리실산(acetylsalicylic acid)이라는 화합물로 방향족 벤젠 분자에 카르복시기와 에스터기가 결합된 비교적 간단한 구조로 되어 있다.아스피린은 유기산의 일종으로 값이 싼 화합물인 살리실산에 결합되어 있는 작용기-OH를 에스터화 반응(esterification)으로 변환시켜서 합성할 수 있다. 에스터화 반응은 카르복실 무수물(carboxyl anhydride)을 이용하기도 한다.아스피린의 합성에서는 카르복실 무수물로 아세트산 무수물을 이용하고, 촉매로 소량의 인산을 사용한다.?반응식C6H4(OH)COOH + CH3CO(O)OCCH4 ↔ C6H4(OCOCH3)COOH + CH3COOH(살리실산+초산무수물→아스피린+초산(?아스피린의 산-염기 반응C6H4(OCOCH3)COOH + NaOH → C6H4(OCOCH3)COONa + H2OⅢ. 실험방법1. 50㎖ 삼각플라스크에 살리실산 2.5g을 칭량하여 넣는다.2. 초산무수물 3㎖을 기벽을 흘러내려 벽에 묻은 살리실산을 씻어 내린다.3. 촉매로 85% 인산을 소량(0.5㎖) 가하고 섞는다.4. 삼각플라스크를 물중탕 장치에 넣고 알코올 램프를 이용해 가열한다.5. 온도를 70~85℃로 유지하면서 10분간 가열하여 반응을 완결시킨다.6. 증류수 2㎖을 조심스럽게 플라스크에 가하여 남아있는 초산무수물을 분해시킨다. 살리실산과 초산무수물의 비율에서 초산무수물의 양을 더 많이 넣어주기 때문에 반응하지 않는 초산무수물이 생겨난다. 이를 모두 분해시키기 위해 증류수 첨가한다.7. 증기가 발생하면서 반응하다가 더 발생하지 않으면 물중탕에서 꺼내어 증류수 20㎖을 가하고 실온까지 냉각시킨다. 이때 아스피린 결정이 생기게 된다.8. 이를 깔데기와 여과지를 이용하여 결정을 걸러준다.9. 충분히 건조시킨 후 여과지의 무게를 측정하고 이론값과 실험값을 비교하여 아스피린의 수득율을 계산한다.Ⅳ. 실험기구 및 시약?기구 : 알코올램프(Flame), 스탠드, 비이커, 집게, 온도계, 저울, 50㎖ 삼각플라스크, 여과지, 깔데기, 유리막대, 핀셋, 피펫?시약 : Salicylic acid(살리실산), 인산(H3PO4), 초산무수물(Acetic anhydride)※ 인산 : 반응 속도를 빠르게 하기 위해서. 인산 대신 황산을 사용하여도 무관.Ⅴ. 실험결과실험 시 살리실산의 무게 2.5g젖은 질량 : 7.160g여과지 무게 : 1.357g살리실산 분자량 : 138.13g/mol아스피린 분자량 : 180.15g/mol건조 질량 : 5.822g이때, 수득율이 100%를 넘었으므로 이는 실험상에서 오차가 발생했다는 것을 의미한다. 이는 실험상에서 물의 질량이 포함되었기 때문에 수득율이 100%를 넘은 것으로 보인다. 이대로는 정확한 수득율을 구할 수 없기 때문에 수득율이 아닌 함수율로 결과를 대체하겠다.

자연과학| 2012.12.19| 2페이지| 1,000원| 조회(159)

아스피린의 합성, 아스피린 생성, 유기물이 알코올, 작용기에 따른 반응성

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물리결과레폿(포물선)

Ⅴ.결과퍽의 각도 θ처음 속도 v이론상 퍽의 최대 위치실험상 퍽의 최대 위치1회20도0.15㎧46.38737.258cmⅥ. 오차해석 및 결론이론상 퍽의 최대 위치가 실험상 퍽의 최대 위치보다 높게 나왔다. 이러한 오차가 생긴 원인을 생각해보았다. 가장 큰 원인은 마찰력이다. 이론상 퍽의 최대 위치는 퍽에 작용하는 마찰력을 고려하지 않은 값이다. 반면에 실험할 때에는 퍽이 포물선 운동을 하는 동안 퍽과 바닥과의 마찰력이 작용하여 이론상 퍽의 최대 위치보다 낮은 최대 위치가 측정되었다.퍽의 최대 위치를 높게 측정할 수 있는 방법을 생각해보았다. 포물체 운동의 최대 높이는 처음속도의 제곱과 퍽의 각도의 사인 값의 제곱의 곱에 비례하고 중력가속도 두 배에 반비례한다. 또한 퍽과 바닥의 마찰력이 작을수록 퍽의 최대 위치가 높게 측정될 것 이다. 그러므로 높은 최대 위치를 측정하기 위해서는 마찰력이 작은 바닥에서 퍽의 처음속도와 퍽의 각도를 크게 하면 된다.

자연과학| 2012.12.19| 1페이지| 1,000원| 조회(75)

포물선, 퍽의 각도, 퍽의 위치

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물리결과레폿(토크의평형)

Ⅴ.결과값두 토크의 평형각도(θ)= 40.5°1각도(θ)= 40.5°2각도(θ)= 38.0°3질량(m1)0.1질량(m1)0.05질량(m1)0.07길이(L1)0.151길이(L1)0.151길이(L1)0.116용수철저울(F2)1.3230용수철저울(F2)0.6534용수철저울(F2)0.6942길이(L2)0.151길이(L2)0.151길이(L2)0.151Torque 1(m1*g*L1)0.1479Torque 1(m1*g*L1)0.0739Torque 1(m1*g*L1)0.0796Torque 2(F2*L2 *sinθ )0.1519Torque 2(F2*L2 *sinθ )0.0749Torque 2(F2*L2 *sinθ )0.0826차이값0.0040차이값0.0010차이값0.0030오차[%]2.5901오차[%]1.3725오차[%]3.6634세 토크의 평형m1d1m2d2m3d3m1gd1+m2gd2m3gd3차이값오차[%]10.050.0340.030.0340.10.0280.026660.027440.000782.8571420.020.0340.050.0440.10.030.028220.029400.001184.0000030.020.030.020.0280.050.0240.011370.011760.000393.33333Ⅵ.오차 해석 및 토의이번 실험에서는 실험이 성공적으로 되어서 비교적 작은 오차가 나왔다. 두 토크의 평형 실험의 경우에는 토크2에 대한 상대적 오차가 약 2.5901%, 1.3725%, 3.6634%로 평균 2.5420%의 오차율을 보였고 세 토크의 평형 실험의 경우에는 m3gd3에 대한 상대적 오차가 약 2.85714%, 4.00000%, 3.33333%로 평균 3.39682%의 오차율을 보였다.이러한 오차가 나온 이유는 일단 각도를 잴 때 정확하지 못했을 수 있다. 또한 자에 표시된 눈금과 용수철저울에 표시된 눈금은 자세한 단위까지는 표시되지 않았다. 즉 cm단위까지만 측절할 수 있어서 mm단위로는 정확하게 측정할 수가 없었다. 그리고 실이 계속 팽팽한 것이 아니라 느슨하게 될 때가 있었다. 이로 인해 장력이 줄어들고, 이론값과 오차가 발생한 것이다.

자연과학| 2012.12.19| 1페이지| 1,000원| 조회(185)

결과레포트, 토크의 평형, 토크의 평형실험

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