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지구 및 전자의 질량측정

지구 및 전자의 질량측정목 차1. 지구의 질량측정(1) 졸리(Jolly) 천칭에 의한 지구의 질량 측정(2) 인공위성에 의한 지구의 질량 측정2. 전자의 질량측정(1) 비전하() 측정3. 참고목록1. 지구의 질량 측정(1) 졸리(Jolly) 천칭에 의한 지구 질량의 측정왼쪽의 그림과 같이 천칭의 양쪽 접시에 질량이 m인 분동을 각각 올려놓고 평형이 되게 한다.① 왼쪽 접시 아래의 거리 ｄ인 곳에 질량이 Μ인 큰 납덩어리를 놓으면 납의 인력에 의해 왼쪽 접시 쪽이 밑으로 기울어진다.② 양쪽 접시가 다시 평형을 이루도록 질량이 ｎ인 분동을 오른쪽 접시에 놓는다.③ 왼쪽 접시의 분동에 작용하는 인력을, 오른쪽 접시의 분동에 작용하는 인력을, 이라 하면 다음과 같은 식이 성립된다.여기에서이므로 식을 정리하면,지구의 질량을 구하면이다.(2) 인공위성에 의한 지구의 질량 측정지구 주위를 돌고 있는 질량 m인 인공위성이 지표로부터 높이 H에서 속력 v로 원운동을 한다고 하자. 이 인공위성이 원운동을 하려면 구심력이 필요하며, 이 구심력은 인공위성과 지구 사이에 작용하는 인력이 그 역할을 하므로 '인력 = 구심력' 이다.2. 전자의 질량 측정(1) 비전하() 측정1899년 영국의 물리학자 톰슨(Thomson)경이 러더퍼드(Rutherford)와 공동으로 그때까지 실체를 규명하지 못하고 있던 음극선의 비전하를 측정하여 전자의 존재를 예상하였고, 이미 알려져 있던 광전효과와 에디슨 효과(열전자현상)등을 바탕으로 하여 전자의 존재를 결정적으로 증명하였다. 이로서 물질을 구성하고 있는 기본적인 입자에 대한 탐구가 시작되었다. 곧이어 원자가 전자와 핵으로 구성되어 있다는 것이 알려지고, 그 핵도 양성자, 중성자 등으로 구성되어 있다는 것을 알게 되었다. 현재에 이르러 양성자, 중성자 등도 그것을 만들어 주는 더 기본적인 구성 물질이 있는 것으로 드러나 궁극을 향한 탐험이 쉽게 끝이 날 것 같지 않다. 그러나 가장 먼저 발견되었던 전자는 다른 무엇으로도 구성되어 있지 않은 기본입자로 판단되고 있다.질량을 가진 입자 중 전자가 제일 가볍다. 실제로 전자의 질량을 직접적으로 측정하는 것은 불가능하기 때문에 전하와 연관시켜 비전하를 측정하게 되는 것이다. 비전하는 지금 현재 알려진 값으로이며 기본 상수의 하나로 취급된다. 전자가 가지고 있는 전하량은 밀리컨 기름방울실험 같이 기본전하량을 측정하여 간접적으로 구하기도 하고, 전기장 또는 자기장에서 전자살의 진동을 이용하기도 한다.비전하를 측정하는 일은 그러한 역사적인 의미가 있기도 하지만, 지금도 그것은 미지의 입자에 대한 질량이나 전하량에 대한 정보를 알려주기 때문에 대단히 중요하다. 원자 등의 질량을 구하는 질량분석기가 있고, 또한 같은 원리를 동위원소를 분리하는데도 이용한다.1) K-P 사이에서 전자의 가속옆의 그림에서 보는 것처럼 필라멘트의 가열로 음극(cathod : K로 표기)에서 발생된 열전자가 양극(plate:P)에 걸려있는 V volt의 전압에 의해 가속되고, 구멍을 빠져 나가는 순간부터는 등속 운동을 하게 된다. 이때의 전자 속력 v는 다음과 같이 구할 수 있다.전자가 직류전원 V에 의해 얻는 에너지는 eV이고 이것이 전자의 운동에너지와 같으므로이다. - (식 1)2) 자기력에 의한 등속 원운동속도 v의 전자가 전자의 운동 방향에 대해 수직으로 형성된 자기장 속으로 들어가면 Lorentz 힘 F = ev x B 를 받게 되어 힘을 받는 방향은 운동방향과 자기장의 방향에 수직이다. 한편 v와 B가 서로 수직이므로 힘의 크기는 evB이고 또한 B가 균일하게 형성되어 있을 때에는 그 크기가 변하지 않는다. 항상 전자는 진행방향에 수직으로 일정한 힘을 받으므로 등속 원운동을 하게 된다. 이때 원운동의 반경 r, 질량 m, 자기장 B, 속력 v 사이의 관계는 다음과 같다.

자연과학| 2009.04.28| 3페이지| 1,000원| 조회(831)

전자, 지구, 질량측정, 지구질량측정, 전자질량측정

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NAND, NOR, XOR

실 험 목 적▶ NAND, NOR, XOR 게이트의 동작 특성 이해 및 응용.NAND 게이트 (7400)▶ AND 게이트에 NOT 게이트를 직렬로 연결한 것과 같은 원리.▶ NAND 게이트의 표시기호는 AND 게이트의 표시기호 끝에 NOT 게이트의 표시기호에 서 따온 작은 동그라미를 붙여서 만든다.▶ 입력중 하나라도 "0"이면 출력은 "1".▶ 입력이 모두 1일 때에만 출력이 "0".▶ NAND 게이트의 논리식을 AND 게이트의 논리식과 NOT 게이트의 논리식을 결합해서 만든다.▶ NAND 게이트의 모든 입력을 연결시켜 1입력으로 만들면 NOT 게이트가 된다.▶ NAND 게이트에 NOT 게이트를 직렬로 연결하면 AND 게이트와 같게 된다.▶ 두개의 NOT 게이트를 NAND 게이트 각 각의 입력에 연결하면 OR 게이트가 된다.논리기호논리식진리표X = (A?B)'ABX001101011110NOR 게이트 (7402)▶ OR 게이트에 NOT 게이트를 직렬로 연결한 것과 같은 동작을 하는 소자.▶ OR 게이트의 표시기호에 NOT 게이트에서 따온 작은 동그라미를 붙인다.▶ 입력중 하나라도 "1"이면 출력은 "0".▶ 입력이 모두 "0"일 때에만 출력이 "1".▶ NOR 게이트의 입력을 모두 연결시키면 NOT 게이트와 같이 동작한다.▶ NOR 게이트 두 개를 직렬로 연결시키면 OR 게이트 역할을 한다.▶ 두 개의 NOR 게이트 각 각의 입력을 연결시키고, 직렬로 다음 NOR 게이트 각 각의 입력에 연결시키면 AND 게이트로 동작한다.논리기호논리식진리표X = (A+B)'ABX001101011000XOR 게이트(Exclusive-OR) (7486)▶ XOR 게이트는 Gray code 변환과 parity 확인 등에 이용되는 논리 소자.▶ 양쪽 입력 모두가 "1"일 때는 출력이 "0"으로 됨을 제외하고는 OR 게이트와 같은 동 작한다.▶ 입력이 같을 때에는 출력이 "0"이 되고, 다를 때는 "1"이 된다.논리기호논리식진리표X = AB'+A'BABX001101010110실 험 결 과실험일자 : 2007년 10월 4일 (목)실 험 1실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABX*************50511104.544.554.530.13결과식X = (A?B)'실 험 2실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABX*************50510004.540.180.180.16결과식X = (A+B)'실 험 3실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABX*************50501100.094.464.460.10결과식X = AB'+A'B실 험 4실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABX*************50501110.134.564.524.57결과식X = ((A?A)' ? (B?B)')'X = (A?A) + (B?B)X = A + B (OR 게이트)실 험 5실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABX*************50500010.160.170.174.58결과식X = ((A+A)' + (B+B)')'X = (A+A) ? (B+B)X = A ? B (AND 게이트)실 험 6실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABX*************50501100.160.420.410.16결과식X = (A' ? B) + (A ? B')X = AB' + A'B (XOR 게이트)실 험 7실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABX*************50501100.134.554.600.13결과식X = ((A ? (A ? B)')' ? (B ? (A ? B)')')'X = A ? (A ? B)' + B ? (A ? B)'X = (A ? B)' ? (A + B)X = (A' + B') ? (A + B)X = A'A + A'B + B'A + B'BX = AB' + A'B (XOR 게이트)실 험 8실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABX*************50501100.184.614.640.18결과식X = ((A + (A + B')')' + (B' + (A + B')')')'X = (A + (A + B')') ? (B' + (A + B')')X = (A + A'B) ? (B' + A'B)X = AB' + AA'B + A'BB' + A'A'BBX = AB' + A'B (XOR 게이트)실 험 9실험회로진리표입력 (V)출력 (V)ABCDXYZ00****************************************************0*************1001100101100.094.464.460.104.480.100.094.534.540.100.094.540.094.544.500.*************000110.090.104.464.454.464.450.110.114.514.480.110.110.100.104.474.*************100000.090.090.100.104.464.464.454.504.514.484.504.520.110.110.110.11결과식Z = AB' + A'B - ①Y = ZC' + Z'CY = (AB' + A'B)C' + (AB' + A'B)'C - ②X = YD' + Y'DX = ((AB' + A'B)C' + (AB' + A'B)'C)D' + ((AB' + A'B)C' + (AB' + A'B)'C)'D - ③

공학/기술| 2007.10.15| 5페이지| 1,000원| 조회(1,690)

NAND, or, 게이트, XOR, NOT

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연산증폭기 실험 (비교기) 평가A+최고예요

6-1. 비반전 비교기■ 목적 및 배경 이 실험의 목적은 741 연산증폭기를 이용한 비반전과 반전 비교기의 동작을 설명하는데 있다. 비교기는 입력전압이 미리 정한 기준레벨보다 큰지 또는 적은지를 결정한다. 이 비교기는 개방루프 형태로 동작하므로 출력전압이 정(+) 또는 부(-) 공급전압에 가깝다.■ 공식 및 실험 - 비반전 비교기의 출력 (1) 일 경우 (2) 일 경우 입력신호 이 OP-AMP의 비반전 입력에 가해질 경우, 출력신호의 극성은 입력과 같아지게 됨으로 이 회로는 비반전 비교기이다. 이 경우 기준전압 는 0이다(반전입력이 접지). OP-AMP의 높은 개방루프 이득 때문에 이 0V()보다 클 경우, 출력은 즉시 정(+)이 되며 그 역도 성립한다. 이 회로는 또한 입력신호의 극성을 감지하기 때문에 비반전 0-레벨 검출기라고도 부른다. 최대 출력(포화)전압 는 741 OP-AMP의 경우 15V의 전원을 사용할 때 전형적으로 12V - 14V이다.■ Pspice 시뮬레이션

공학/기술| 2007.10.15| 3페이지| 1,000원| 조회(2,008)

전압, 반전, 비교기, amp, 출력

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