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[자연과학]물리 실험보고서_g값 측정 실험

실험 번호2실험 제목중력가속도 측정실험날짜06.03.27,06.04.03Ⅰ. 실험 목표1. 자유낙하운동이 등가속도 운동임을 알 수 있다.2. 다양한 중력 가속 측정 방법을 통하여 중력 가속도를 측정할 수 있다.Ⅱ. 실험의 이론적 배경질량을 가진 두 물체 사이에는 인력이 존재하는데 이를 만유인력이라고 한다. 만유인력 중에서도 지구가 물체를 당기는 힘을 중력이라고 한다. 중력(만유인력)은 두 물체의 질량 m, M의 곱에 비례하고, 두 물체사이의 거리 r의 제곱에 반비례한다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.이를 중력의 법칙, 또는 만유인력의 법칙이라고 한다. 비례 상수 G(만유인력상수)의 값은이다.질량이 m인 물체에 작용하는 중력의 크기를 무게(W)라고 하는데 식으로 나타내면 다음과 같다.이 식에서 g는 자유 낙하하는 물체에 작용하는 가속도, 즉 중력가속도 이다.Ⅲ. 실험 방법1. 1) 실험 준비물① motion sensor ② 스티로폼 공 ③ 바구니 ④ 스탠드 ⑤ 자2) 실험 방법① 책상 위에 스탠드를 장치한 후, 스탠드 위에 모션 센서를 수직으로 장치한다.② 스티로폼 공을 수직으로 자유낙하 시킨다.③ 스티로폼 공의 속도와 시간을 잰다.④ 실험 과정을 10회 반복한다.2. 1) 실험 준비물① 스탠드 ② 뷰렛 ③ 수조 ④ 초시계 ⑤ 물2) 실험 방법① 책상에 스탠드를 장치한 후, 스탠드에 뷰렛을 장치한다.② 뷰렛 아래쪽에 물방울을 담을 수조를 장치한다.③ 뷰렛에 물을 일정 높이만큼 담는다.④ 물방울이 수조에 닿는 순간 뷰렛에서 다른 물방울이 떨어질 수 있도록 물방울이 떨어지는 속도를 조절한다.⑤ 뷰렛 꼭지와 수조사이의 거리를 측정한다.⑥ 물방울이 100개 떨어지는 동안 걸리는 시간을 측정한다.⑦ 실험 과정을 15회 반복한다.3. 1) 실험 준비물① 진자 ② 스탠드 ③ 초시계2) 실험 방법① 실에 둥근 추를 매단 후, 진자의 길이를 잰다.② 진자를 스탠드에 고정시킨다.③ 진자가 10번 왕복할 동안 시간을 측정한다.④ 실험 과정을 20회 반복한다.Ⅳ. 실험 결과1. 1회2회3회4회5회t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)0.62510.350.82290.030.50630.210.4870.910.48721.040.6450.540.84270.110.52620.440.50691.30.50721.40.66480.720.86250.240.54610.580.5271.540.52711.640.68470.910.88240.410.56590.810.54691.720.54721.830.70471.090.90230.580.58580.990.56691.940.56712.010.72461.280.92220.770.60581.170.58692.120.58722.220.74461.460.94210.950.62581.350.6072.310.76451.640.9621.150.64571.540.78451.810.98191.340.66571.730.80461.991.00191.520.68571.910.82462.171.02191.70.70572.090.84472.351.04191.880.72582.271.06192.050.74582.396회7회8회9회10회t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)0.44730.950.88270.241.0410.030.58540.091.79310.090.46721.290.90250.671.06080.130.60520.271.81290.210.48711.520.92240.861.08060.350.62510.461.83270.390.50721.720.94241.111.10050.530.6450.71.85260.570.52711.940.96231.341.12040.770.66480.931.87250.760.54722.110.98231.521.14030.980.68481.11.89240.950.56732.291.00221.711.16021.170.70471.291.91231.140.58732.481.02231.881.18011.360.72461.481.93221.321.04232.061.20011.550.74471.671.95221.51.06232.241.22011.730.76471.851.97221.691.08242.431.24011.910.78472.031.99221.881.26012.090.80482.222.01222.051.28022.280.82482.392.03232.22직선의 방정식기울기=가속도1회y = 9.089x - 5.31859.0892회y = 9.1408x - 7.65169.14083회y = 9.1999x - 4.41339.19994회y = 10.011x - 3.754110.0115회y = 10.015x - 3.678810.0156회y = 9.8086x - 3.26399.80867회y = 9.7211x - 8.06479.72118회y = 9.7594x - 10.1849.75949회y = 9.6759x - 5.55259.675910회y = 9.2001x - 16.4649.2001평균9.562. 횟수100t횟수100t1회40.359회44.992회50.3610회46.963회50.111회42.914회50.0312회54.435회51.4813회51.876회53.6914회52.277회61.2715회39.898회43.79평균48.96표2-1. 100방울의 물이 떨어지는데 걸리는 시간* 물방울이 100개 떨어지는데 걸리는 시간 100t=48.96s* 물방울이 1개 떨어지는데 걸리는 시간 t=48.96/100=0.49* 뷰렛으로부터 수조까지의 거리 h=1.18m*3. 횟수10T(s)횟수10T(s)1회19.7711회19.762회19.4312회19.963회19.4113회19.694회19.7214회19.555회19.5215회19.436회19.5616회19.687회19.3517회19.488회19.2518회19.129회19.6619회19.3110회19.6720회19.29평균19.5305s표3-1. 진자가 10회 진동하는데 걸린 시간*진자의 길이*진자의 1회 진동 주기*Ⅴ. 오차 분석1. ① 공이 정확하게 수직으로 떨어지지 않았을 가능성이 있다.② 모션센서에서 15cm이내의 거리일 경우 공의 위치가 정확하게 측정되지 않는다.③ 공기의 저항이 있다.2. ① 물방울이 수조에 닿는 순간 다른 물방울이 떨어져야 하는데, 이 시간간격이 정확하게 맞추어지지 않을 수 있다.② 뷰렛에서 물이 빠져나가면서 수위가 낮아지면, 수압이 낮아져서 물방울이 떨어지는 속도에 차이가 생긴다.③ 공기의 저항이 있다.3. ① 공기와의 마찰에 인해서 진자의 폭이 좁아진다.② 진자가 정확하게 수평으로 진동하지 않는다.Ⅵ. 결과 해석1. 시간에 따른 공의 속력 변화 그래프에서, 기울기는 시간에 따른 속도의 변화량, 즉 가속도를 뜻한다. 실험 1회~ 실험 10회 까지 기울기의 평균을 구해보면, 9.56이 나온다. 따라서 공의 자유낙하 실험을 통한 가속도의 측정값은 9.56이 된다.2. 물방울이 100개 떨어지는데 걸리는 평균 시간은 48.96s이다. 이를 100으로 나누면, 물방울 한 개가 떨어지는데 걸리는 시간 t는 0.49s가 된다. 또한, 수조에서 뷰렛까지의 높이 h는 1.18m이다.자유 낙하 운동에서이므로 이 식을 g에 관하여 변형하면,가 된다. h=1.18m, t=0.49s를 각각 대입하면이 된다. 즉, 물방울 자유 낙하 실험에서 중력가속도 g의 측정값은 9.83이다.3. 진자가 10회 진동하는데 걸리는 평균 시간은 19.5305s이다. 따라서 진자의 1회 진동 주기 T는 1.95s가 된다. 또한 실부터 추의 중심까지의 길이인 진자의 길이이다.진자의 운동에서이므로 이를 g에 관한 식으로 변형하면,가 된다.는 상수이므로 l=0.95m, T=1.95s를 위의 식에 각각 대입하면 g의 값을 구할 수 있다. 값을 구해보면,. 즉, 진자를 이용한 실험에서 g의 측정값은 9.82이다.Ⅶ. 결론공, 물방울, 진자 등을 이용한 다양한 실험 결과, 지구상의 물체에는 모두 연직방향으로 중력이 작용한다는 것을 알 수 있었다. 또한, 이때 중력에 의해 생기는 가속도인 중력가속도는 항상 일정하게 작용하며, 그 크기는 9.73가 나왔다. 공인된 중력가속도의 값은 약 9.80으로 오차는 -0.07이다. 실험적인 오차를 고려할 때 비교적 정확하게 나왔다고 할 수 있다.

자연과학| 2007.07.03| 11페이지| 1,000원| 조회(946)

중력, 물리실험, g, 만유인력, g측정

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[자연과학]물리 실험보고서 _ f=ma증명 실험

Newton's 제 2법칙, F=ma 증명실험 날짜 : 2006. 03. 20.(월)1. 실험 목표 : 1) 물체에 일정한 힘이 작용하면 등가속도 운동을 함을 알 수 있다.2) 물체에 작용하는 힘의 크기를 변화 시킬 때 물체의 가속도가 어떻게 변화하는지 측정할 수 있다.3) 일정한 크기의 힘이 작용할 때 물체의 질량에 따라 가속도가 어떻게 변하는지 측정할 수 있다.2. 이론적 배경1) 뉴턴의 제 2방정식, F=ma물체에 힘이 작용할 때 생기는 가속도의 방향은 힘의 방향과 같다. 또한 가속도의 크기는 물체의 질량에 반비례하고, 작용한 힘의 크기에 비례한다. 즉, 물체의 질량을 m, 작용한 힘을 F, 이 때 생기는 가속도를 a라고 할 때,a∝, 다시 말해서 a∝(k=비례상수) 가 된다.이것을 운동 제 2법칙, 또는 가속도의 법칙이라고 한다.질량 1kg의 물체에 1m/의 가속도가 생기게 하는 힘의 크기를 1N이라고 정하면, 비례 상수 k의 값은 1이 된다. 따라서 위의 식은 다음과 같이 나타내어진다.F=ma (운동 방정식)①실로 연결된 물체계의 운동에서 힘과 가속도의 관계a: 가속도, T: 장력에서 T=a에서g-T=a∴a=g-T=a에 a=를 대입하면,T=②빗면 위에서의 운동물체가 빗면을 미끄러져 내려올 때 내려오게 하는 힘은 mgsinθ이다. 따라서 F=ma로부터,F=ma=mgsinθ∴a=gsingθ3. 실험 방법1)실험 준비물① 실험용 수레 ② 추(50g 3개) ③ 수평대 ④ 스탠드⑤ 수레용 추(500g 2개) ⑥ 줄자 ⑦ 저울 ⑧ 실⑨ Motion sensor, Force sensor2)실험 방법 a와 F사이의 관계 실험(물체의 질량 M은 일정): 수레의 질량 M은 일정하게 유지하면서 추의 질량 m을 변화시켜 F에 변화를 준다. 이를 통해 a와 F의 관계를 실험적으로 알아본다.추의 무게를 50g, 100g, 150g, 200g 으로 변화시키며 이때의 힘의 크기와 가속도의 크기를 측정한다. 각 무게에서 5번씩 실험을 실행한다. M과 a의 관계 실험(힘 F는 일정): 힘 F를 일정하게 유지하기 위하여 수레의 무게 M에 따라 경사면의 각도를 조정한다. F가 일정할 때 a와 M의 관계를 알아본다.힘 F를 경사면의 각도를 조절하여 4N으로 일정하게 한다. 이 때 수레에 추를 0개, 1개, 2개, 3개 올려서 수레의 무게를 0.85kg, 1.35kg, 1.85kg, 2.35kg 으로 변화시킨다. 이 때 가속도 a의 크기를 측정한다. 각 무게에서 5번씩 실험을 반복한다.4. 실험 결과추의 무게50g100g150g200ga(m/s2)F(N)a(m/s2)F(N)a(m/s2)F(N)a(m/s2)F(N)1회0.470.420.940.881.211.191.621.562회0.440.400.870.841.301.271.571.573회0.470.420.840.821.291.111.651.564회0.490.430.920.771.251.281.611.535회0.450.400.980.881.201.231.601.55평균0.460.410.910.841.251.221.611.55표1-수레의 질량이 일정할 때 a와 F의 관계그래프 1 - a와 F의 관계 그래프5. 오차 분석실험상에서는 이론적으로 생각했을 때와 달리 수레와 바닥면 사이에 마찰이 발생하므로 측정된 값에 오차가 발생한다. 또한 실험 2의 경우 빗면을 달려 내려온 수레가 갑자기 평면으로 진입하면서 발생하는 충돌에 의해서 측정값에 약간의 변화가 생길 수 있다.6. 결과 해석실험 데이터를 그래프로 나타낸 결과, 그래프의 모양이 선형으로 나타났고, a와 F 사이의 관계식이 F=1.0042a -0.0573으로 나왔다. 실험적인 오차를 고려할 때 F∝a 라고 볼 수 있다.

자연과학| 2007.07.03| 4페이지| 1,000원| 조회(1,133)

질량, 가속도, 물리 실험, F=ma, 뉴턴 제2법칙

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물리 실험보고서_포물선 운동

물리 실험 보고서포물선의 운동06-105 이지정실험 번호3실험 제목포물선의 운동날짜06.04.10,06.04.17Ⅰ. 실험 목표1. 중력장내에서의 포물선 운동을 측정할 수 있다.2. 발사된 물체의 각도와 속도에 따른 수평도달거리(사정거리) 실험 측정값과 이론값을 비교 분석할 수 있다.Ⅱ. 실험의 이론적 배경1. 중력장 내에서의 포물선 운동 : 등속 운동(수평) + 등가속도 운동(수직)1) 수평 운동 : 등속 운동,2) 수직 운동 : 등가속도 운동3) 포물선 궤적 :4) 사정거리 :Ⅲ. 실험 방법1. 실험 준비물① 발사포(Projectile Launcher) ② 먹지 ③ A4종이④ 쇠구슬 ⑤ 스탠드 ⑥ 줄자 ⑦ 철판2. 실험 개요공의 발사 각도를 30°, 40°, 50°로 변화시키면서 발사각도에 따른 포물선의 궤적 및 공의 사정거리를 측정하고, 이를 이론값과 비교해본다.3. 실험 방법① 스탠드에 철판을 장치하고 그 위에 A4용지와 먹지를 댄다.② 바닥에 줄자를 장치하여 수평거리를 측정할 수 있도록 한다.③ Projectile Launcher에 포토게이트 2개를 장착하여 공의 초속도를 측정한다.④ Projectile Launcher에 각도를 조절한 후(30°, 40°, 50°) 쇠구슬을 2단계로 맞추어 넣는다.⑤ 쇠구슬의 수직 높이를 측정한다.⑥ 쇠구슬을 발사한 후 먹지에 표시된 높이를 측정한다.⑦수평거리를 조절해가며(40, 60, 80, 100, 120, 140, 160cm) 실험을 반복한다.4. 실험 시 주의사항① 쇠구슬이 발사되는 곳의 높이를 측정하여 공의 수직 거리에서 빼도록 한다.② 2단계로 맞추어서 실험한다.③ 발사된 쇠구슬이 포토게이트의 중앙을 지나도록 한다.Ⅳ. 실험 결과거리(cm)0406080100120140높이3*************3***************************************30**************************49297211평균(cm)15.530.0834.4636.5634.4829.4621.5거리(cm)0406*************60높이390*************39*************24*************85*************98405*************12*************26473413298평균(cm)1840.2848.5252.3852.4247.4241.1229.78거리(cm)0406*************60높이(mm)*************8*************6666*************06*************6*************656*************7661666604484297평균(cm)19.452.9661.4266.366.4659.7848.130.66이 결과를 각각 그래프로 나타내어 보면 다음과 같다.Ⅴ. 오차 분석① 이론값에서는 공기의 마찰이 없는 경우를 생각하였지만, 실제로는 마찰이 있으므로 오차가 발생한다.② 수평거리와 수직거리를 측정하는 과정에서 오차가 발생한다.Ⅵ. 결과 해석포물선의 식사정거리(m)30도실험식이론식실험값이론값-0.0034x^2+0.5259x+15.2030.5774x - 0.3533x^21.54681.63440도실험식이론식실험값이론값-0.0043x^2+0.7726x+17.5590.8391x - 0.4516x^21.79671.858150도실험식이론식실험값이론값-0.0065x^2+1.1126x+18.9981.1918x - 0.6414x^21.71171.8581실험에 의해 얻은 식과 이론적 계산에 의해 얻은 식은 약간의 차이를 보인다. 먼저, y절편이 차이가 나는 이유는 실험에서 물체가 발사된 높이가 존재하기 때문이며 이 높이를 빼준다면 y절편은 같아진다. 그 이외에 차이가 발생한 원인은 공기 중 마찰, 측정상의 오차 등으로 인해 발생하였을 것이라고 생각된다.사정거리에서 실험값과 이론값에 차이가 나는 이유 역시 공기의 마찰 때문이며, 이로 인해 실제 실험을 통해 얻은 값이 약간 작게 나타나는 것을 볼 수 있다.Ⅶ. 결론초속도를 가지고 발사된 물체는 포물선 운동을 한다. 이때 이론적인 포물선 운동의 궤적과 실험적인 포물선 운동의 궤적은 차이가 있다. 이는 공기의 저항이나 수치 측정상의 오차에서 그 원인을 찾을 수 있다.Ⅷ. 비고 및 느낀 점Projectile Launcher를 이용하여 처음 해보는 실험이라서 처음에는 신기하고 재미있게 실험에 임했다. 단순히 수평거리와 발사 각도를 조절하면서 수직 거리를 측정하면 되는 실험이라고 생각했었는데, 막상 실험 보고서를 적으려고 하니 힘든 부분이 많았다. 실험이론에 대한 좀 더 깊은 이해가 필요할 것 같다.

자연과학| 2007.07.03| 6페이지| 1,000원| 조회(1,442)

포물선 운동, 운동 식, 발사포

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[감상문]독후감_윤흥길의 장마

『지루한, 그리고 긴 장마가 끝나면』1-4B 06-105 이지정6.25 전쟁. 우리 민족의 비극이자 지워지지 않는 우리 역사의 오점과도 같은 존재. 6.25 전쟁이 우리에게 남긴 상처는 마치 여름에 찾아오는 장마처럼 길고도 지루했다…….한집에 살고 있는 할머니와 외할머니. 그러나 할머니의 아들은 공산 진영에, 외할머니의 아들은 국군 진영에 각각 몸을 담고 있다. 한집안에 존재하는 두 가지 이데올로기. 이 얼마나 아이러니컬한 상황인가. 그러나 우리나라의 실정은 이와 별반 다르지 않다. 두 가지 서로 다른 이데올로기에 의해 갈라진 한 나라와, 두 가지 서로 다른 이데올로기에 의해 냉랭해진 가족이 다를 바가 무엇이겠는가.사상의 차이가 가져온 비극인 6.25 전쟁은 장마와도 같이 우리를 계속해서, 오랫동안 괴롭혀왔다. 자식이 행여나 전쟁터에서 목숨을 잃지 않을까 전전긍긍해하는 할머니와 외할머니의 모습은 전쟁 당시 많은 어머니들의 모습을 대변하고 있다. 자나 깨나 자식을 걱정하고, 전쟁 중 잠깐 찾아온 자식을 돌려보내는 것이 너무나 아쉽고, 갑자기 찾아온 자식의 죽음 앞에서 애써 태연한 척 애쓰는 모습은 전쟁의 아픔을 말해주기에 충분하다. 자식이 돌아올 것이라는 점쟁이의 말을 믿는 할머니는, 계속되는 전쟁 속에서 종교에 의지해야할 정도로 나약해진 사람들의 마음을 짐작케 한다.마음의 황폐와 정신적 피폐를 가져온 전쟁과 분단. 그 해결책은 무엇일까? 왜 우리는 아직까지 통일을 이루지 못하고 있는 것일까?삼촌이 돌아올 거라고 굳게 믿고 있는 할머니 앞에 나타난 것은 삼촌이 아닌 구렁이였다. 구렁이를 보고 삼촌의 죽음을 예감한 할머니는 결국 눈을 감지만, 구렁이를 삼촌처럼 대접해준 외할머니와 화해를 하게 된다. 외할머니와 할머니의 화해는 남한과 북한의 통일을 나타낸다. 소설에 나타난 화해의 실마리는 사랑이다. 이는 북한과 남한의 대립적 관계가 인간애를 통해서 극복될 수 있다는 것을 뜻한다. 남북 분단의 근본적 해결책으로써 서로간의 이해와 사랑을 제시하고 있는 것이다.지금 우리 정부는 통일을 위해 많은 노력을 하고 있다. 북한에 원조물자를 보내주기도 하고, 이산가족 상봉의 장을 마련한다. 남북 각 대표간의 만남을 계속적으로 추진하기도 한다.그러나 이러한 정치적 노력에 앞서 반드시 존재해야 할 것은 서로에 대한 이해이다. 수십년간의 분단으로 같은 말이 점차 달라지고 문화적 차이가 발생했다. 마치 서로 다른 나라인것처럼 변해가려고 한다. 이러한 상황에서 통일이 이루어진다고 해도 그것은 진정한 의미의 통일이 아닐 것이다. 서로 완전히 하나되는 통일이 아닐 것이다.

독후감/창작| 2007.07.03| 1페이지| 1,000원| 조회(755)

이데올로기, 전쟁, 장마, 윤흥길, 6.25

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