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에어트랙 결과

1. 실험 목적에어트랙 장치를 설치하고 추의 질량과 거리를 바꿔가며 반복하여 측정함으로써, Newton의 제 2법칙(가속도 법칙), 완전 비탄성 충돌에서의 운동량 보존 법칙이 성립하는지 알아본다.1)물체에 작용하는 힘의 크기가 일정할 때, 물체의 질량이 변할 때 가속도와의 관계를 실험해본다.2)물체의 질량이 일정할 때, 물체에 작용하는 힘의 크기가 변할 때 가속도와의 관계를 실험해본다.2. 이론 요약1)뉴턴의 제 2법칙 (힘과 질량 및 가속도에 관한 법칙)물체에 힘이 작용하면 힘의 방향으로 가속도가 생기고, 가속도의 크기는 물체 에 작용하는 힘의 크기에 비례하고 물체의 질량에 반비례한다.F = ma1. 물체의 가속도는 알짜 힘의 크기에 비례한다.(질량일정)2. 물체의 가속도는 물체의 질량에는 반비례한다.(힘의 크기 일정)3. 가속도의 방향은 힘의 방향과 같다.4. F = 0 이면 가속도가 0 이 되어 물체가 등가속도는 운동한다는 것을 나타 내며 이것은 바로 갈릴레이가 설명한 관성의 법칙이다.2)완전 비탄성 충돌두 물체가 충돌한 후에 한 덩어리가 되어 움직이는 충돌.반발계수가 0이며, 충돌 전후에 운동량은 보존되지만 운동에너지는 감소한다.3)운동량 보존의 법칙외부의 힘을 받지 않는 고립된 물체 또는 계에서 전체 운동량의 합이 보존된다는 법칙. 자연의 기초적인 법칙이다.완전탄성충돌 뿐 아니라 비탄성충돌이 일어나도 전체의 운동량은 보존된다. 반면 운동에너지는 완전탄성충돌의 경우만 보존되고, 비탄성충돌의 경우에는 열에너지, 소리에너지 등으로 전환되어 감소한다. 그러나 이때 열과 소리 등을 모두 더한 전체의 에너지는 보존된다.3. 방법 요약1번째 실험1) 에어트랙의 수평을 잘 맞추어 설치한다.2) 양쪽 끝 가까운 위치과에 포토게이트 계시기와 부속 포토게이트를 놓는다.3) 활차와 추걸이를 실로 연결한 후, 추걸이에 추를 건다.4) 포토게이트 계시기를 PULSE MODE에 놓는다.5) 포토게이트 계시기가 있는 위치에 활자를 올려놓는다.6) 포토게이트 계시기의 RESET 버튼을 누른 다음, 잡고 있던 활차를 살며시 놓아준다.7) 포토게이트에 뜨는 걸린 시간를 읽어서 기록한다.4. 측정 및 분석< Newton의 운동 제2법칙 >실험1. 질량이 일정하고 힘이 변하는 경우횟수글라이더 총 질량m _{1} `(g)추와추걸이의질량m _{2} `(g)추세선식S=a _{g} t ^{2} /2글라이더측정가속도a _{g} `(cm/s ^{2} )글라이더이론가속도```````````a _{t} `(cm/s ^{2} )`#=`m _{2} g/(m _{1} +m _{2} )가속도오차(%)1184.65016.035S=-22.267(t^2)+11.299t+5.163144.53478.30343.1262184.65026.035S=-47.581(t^2)+23.752t-4.490495.162121.10221.4203184.65036.035S=-65.828(t^2)+20.583t+1.1767131.656160.02117.7258평균184.65026.03590.451119.80924.504실험2. 힘이 일정하고 질량이 변하는 경우횟수글라이더 총 질량m _{1} `(g)추와추걸이의질량m _{2} `(g)추세선식S=a _{g} t ^{2} /2글라이더측정가속도a _{g} `(cm/s ^{2} )글라이더이론가속도```````````a _{t} `(cm/s ^{2} )`#=`m _{2} g/(m _{1} +m _{2} )가속도오차(%)1194.65016.035S=-28.48(t^2)+2.7656t+4.142956.9674.5923.642204.65016.035S=-26.372(t^2)+16.921t+1.0852.74471.20725.929평균199.65016.03554.8572.9024.76< 완전 비탄성 충돌에서의 운동량 보존 법칙 >실 험 1비슷한 질량 비탄성 충돌피사체질량 (g)피사체1194.300피사체2190.360충돌 전충돌 후결과횟수피사체1의 속도V _{1} (cm/s)피사체2의 속도V _{2} (cm/s)총운동량 P(g BULLET cm/s)총에너지 K(dyne BULLET #`````````cm)피사체1의 속도V _{1} prime (cm/s)피사체2의 속도V _{2} prime (cm/s)총운동량 P’(g BULLET cm/s)총에너지 K’(dyne BULLET #`````````cm)운동량변화량TRIANGLE P/P#(%)`오차에너지변화량TRIANGLE E/E#(%)`차이반발계수e18.23-3.24982.327579.411.811.83700.04637.0228.73692.8200.002211.03-6.89831.5516337.752.252.28871.20986.61-4.768293.9610.002평균9.63-5.07905.9811455.982.032.06786.57804.2513.18092.9800.002실 험 2질량차가 있는 비탄성 충돌피사체질량 (g)피사체1234.300피사체2187.995충돌 전충돌 후결과횟수피사체1의 속도V _{1} (cm/s)피사체2의 속도V _{2} (cm/s)총운동량 P(g BULLET cm/s)총에너지 K(dyne BULLET #`````````cm)피사체1의 속도V _{1} prime (cm/s)

공학/기술| 2014.05.04| 4페이지| 2,000원| 조회(206)

리포트, 에어트랙, 결과

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아보가드로수의 결정 예비결과

1. 실험 원리분자의 실제 크기를 측정하고 이를 이용하여 1몰에 존재하는 분자의 수를 결정하여 아보가드로수를 확인하고자 한다.스테아린산 분자의 한 쪽 끝은 친수성을 갖는 카르복실기를 가지고 있으며 다른 쪽 끝은 비극성인 탄화수소 사슬로 이루어진 전형적인 기름분자를 갖고 있다. 이러한 형태를 가진 화합물이 물과 접촉하게 되어 물의 표면에 퍼지게 되며, 그 결과 표면에 스테아린산 층이 한 분자 두께로 형성된다. 즉 스테아린산 분자의 카르복실기의 끝은 물을 향해 배열되고 탄화수소 끝은 물 표면으로부터 멀리 배열하게 된다. 이때 이루어진 필름의 두께는 대략적인 분자의 길이와 같다. 따라서 얻어진 필름의 두께로부터 분자의 크기를 알게 되면 아보가드로의 수를 계산할 수 있다.*아보가드로의 수: 1 mol의 기초 단위체 속에 들어 있는 입자의 수2. 실험 목적친수성(Hydrophilic)과 소수성(hydrophobic)을 모두 갖는 스테아린산이 물 표면에서 단분자막을 형성하는 성질을 이용하여 탄소 1몰에 들어있는 원자수와 탄소 1개의 크기를 예상하여 문헌으로 알고 있는 아보가드로수(NA)와 비교하여 본다.3. 실험 도구실험용 접시(tray), 스포이드, 10mL 눈금 실린더, 증류수, 시클로헥산, 자, 스테아린산, 비커4. 실험 방법(1)스포이드로 1mL가 몇 방울인지 측정한다.(2)위의 실험을 한번 더 실시한다.(3)샬레에 스테아린산 용액을 한 방울씩 떨어뜨린다.(4)증류수 표면에 스테아린산 용액 층이 생길 때까지 한 방울씩 떨어뜨린다.(5)스테아린산 용액의 층에 렌즈 모양의 방울이 생기면 몇 방울을 떨어뜨렸는지 측정하고 스테아린산 용액 층의 두께를 잰다.(6)얻어진 결과로부터 아보가드로의 수를 구하기 위하여 표면 필름(스테아린산 층)이 있는 분자의 수를 구하여야 한다. 이를 구하기 위해 각 분자를 입방형과 정방형 2개의 서로 다른 형태라고 가정하고 결과를 비교한다.5. 실험 결과1mL 방울수: 1882mL 방울수: 1763mL 방울수: 1644mL 방울수: 2045mL 방울수: 188평균: 184방울표면을 다 덮는데 사용한 스테아린산 방울수: 441방울스테아린 산의 무게: 0.0541g층의 부피: 0.575mL층의 면적: 12.25π층의 두께: 0.147cm한 분자가 차지하는 표면 필름의 면적입방체: 0.022 정방형고체:0.011입방체의 분자수: 1780개 정방형 고체의 분자수: 3560개6. 고찰이 실험을 하면서 가장 힘들었던 점은 구한 값을 가지고 계산을 해서 아보가드로수 6.022×10²³에 다가가야 한다는 것이었다. 방울 수를 정확히 세고 그 방울 수를 통해서 스테아린산 층의 두께를 구하고 분자 수를 구해서 아보가드로수에 다가가야 한다는 것을 알고 해보았지만 구한 값을 가지고 아보가드로수에 다가가지는 못하였다. 하지만 이번 실험을 통해 아보가드로수에 대해 더 많은 공부를 할 수 있는 계기가 되었다. 고등학교에서 배운 아보가드로수를 이번 실험을 통해 찾아봄으로써 정확히 알지 못했던 아보가드로수의 정의를 확실히 알 수 있었다. 아보가드로수뿐만 아니라 스테아린산의 분자 구조도 새롭게 알 수 있었다. 다만 아쉬웠던 점은 이번 실험의 결과이다. 이번 실험을 계기로 다음 실험에서는 더욱 확실한 결과를 내자는 의지를 다질 수 있었다.

공학/기술| 2014.05.04| 3페이지| 3,000원| 조회(388)

예비, 결과, 아보가드로수의 결정

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선운동량 보존법칙 예비

운동량보존법칙은 에너지보존법칙과 함께 자연현상을 지배하는 기초법칙이다. 운동의 제 2법칙에 따르면 힘은 질량과 가속도의 곱 또는 운동량의 시간변화율로 나타난다. 따 라서 외부의 힘이 작용하지 않거나 합력이 0이면 물체의 운동 상태는 변하지 않고 관성 을 유지한다. 이런 관성계에서 운동량의 총합은 항상 변하지 않고 보존된다. 여러 개의 물체로 이루어진 계의 경우, 물체끼리 충돌할 때 각각의 운동량은 바뀌지만 결국 전체의 총 합은 변하지 않는다. 이것을 이용하여 충돌 후의 속력 변화를 계산할 수 있다. 완전탄성충돌 뿐 아니라 비탄성충돌이 일어나도 전체의 운동량은 보존된다. 반면 운동에 너지는 완전탄성충돌의 경우만 보존되고, 비탄성충돌의 경우에는 열에너지, 소리에너지 등으로 전환되어 감소한다. 그러나 이때 열과 소리 등을 모두 더한 전체의 에너지는 보 존된다. (에너지보존법칙) 운동의 제3법칙인 작용·반작용의 법칙은 운동량보존법칙에 의해 자연스럽게 유도된다. 예를 들어 두 물체가 충돌할 때를 생각해 보자. 운동량보존법칙에 의해 충돌 전후에 두 물체 전체의 운동량은 변하지 않는다. 그러므로 두 물체의 운동량의 변화량은 서로 크기 가 같고 방향이 반대이다. 운동량의 변화량은 곧 충격량이고, 충격량은 힘과 시간의 곱 이다. 충돌시간은 두 물체에 동일하므로 두 물체에 작용한 힘(충격력) 또한 크기가 같고 방향이 반대이다. 이와 같이 두 물체가 서로 힘을 작용하는 경우, 운동량보존에 의해 각 각이 받는 충격량은 크기가 같고 방향이 반대이다. 힘을 작용하는 시간이 같으므로 각각 의 물체가 받는 힘 또한 크기는 같고 방향은 반대이다. 이것을 작용·반작용의 법칙이라 고 한다. 어떤 물체가 충돌하는 경우 외부에서 다른 힘이 작용하지 않는 한 운동량은 보존된다. 이 원리는 충돌에 관한 운동학을 설명할 때 아주 유용한 도구가 된다. 이 원리를 운동량 보존이라 한다. 위의 두 속도는 충돌 이전과 충돌후의 속도이다. 이 실험에서는 두 물체의 운동량이 보 존된다는 것을 알 수 있을 것이다. ★ 포토게이트타이머의 원리 물체의 운동을 분석하는 중의 하나로 포토게이트를 사용한다. 포토게이트타이머는 센서를 이용하여 물체가 게이트 그 사이로 물체가 지나가는 것을 감지할 수 있도록 만들어져 있다. 반드시 2개의 포토게이트가 하나의 세트를 이루는 데 이 둘은 시간을 표시할 수 있는 타이머와 연결되어 있다. 물체가 첫 번째 포토게이트를 통과하면서 시간이 찍히고 두 번째 포토게이트를 통과하 면서 시간이 또 찍힌다. 이 두 포토게이트 사이의 거리와 두 게이트로부터 찍힌 시간차 를 이용하면 물체의 평균속력을 알 수 있다. ★ 포토게이트타이머 사용법 1) 포토게이트의 전원을 연결하다 2) 물체가 포토게이트를 지날 때 적외선이 차단될 수 있도록 포토게이트의 높이와 방 향을 지지대의 조임 나사를 이용하여 조절한다. 3) 두 개의 포토게이트를 연결하는 경우에는 보조 포토게이트의 플러그를 본체 측면에 있는 폰 잭(Phone Jack)에 끼운다. 4) 원하는 측정방법에 따라 본체에 있는 Gate, Pulse, 혹은 Penduham방식 스위치를 선택한다. 5) Reset 버튼을 눌러 액정화면에 표시된 시간 값을 0에 놓는다. ★ 포토게이트타이머의 측정시간 기억 두 가지 측정이 짧은 시간 내에 이루어 졌을 때 이 기능을 사용한다. Gate모드와 Pulse 모드에서 사용할 수 있고 기억 기능을 사용하기 위해서는 다음과 같은 과정을 수행하면 된다. 1) MEMORY 스위치를 켠다. 2) RESET 버튼을 누른다. 3) 측정을 시작한다. 첫 번째 시간 이 측정되면 즉시 액정화면에 표시되고 두 번째 시간 는 자동적으로 측정되지만 표시되지 않는다. 4) 첫 번째 시간 을 기록하고 MEMORY 스위치를 READ에 놓으면 더해진 시간 이 표시되므로 이 시간에 을 빼서 을 기록한다. ★ 선운동량 보존법칙 운동량을 , 질량을 으로, 속도를 로 나타내면 운동량은 가 된다. 선운동량 을 이용하여 뉴턴방정식을 로 표현할 수 있다. 이 식에서 만일 물체에 작용하는 힘이 0이면(또는 작용힘의 합이 0이면, F=0) 운동량 의 시간에 대한 변화율이 0이므로 선운동량 는 시간이 지나도 바뀌지 않는다. 이것을 선운동량 보존법칙이라고 한다. 선운동량 보존법칙이 식으로는 으로 나타 낼 수 있다. (, : 두 물체의 질량, , : 두 물체의 초기속도, , : 두 물체의 나중속도, , : 충돌전후의 운동량) ★ 운동량 보존의 법칙 운동량보존법칙은 에너지보존법칙과 함께 자연현상을 지배하는 기초법칙이다. 운동의 제2법칙 에 따르면 힘은 질량과 가속도의 곱 또는 운동량의 시간변화율로 나타난다. 따 라서 외부의 힘 이 작용하지 않거나 합력이 0이면 물체의 운동상태는 변하지 않고 관 성을 유지한다. 이런 관성 계에서 운동량의 총합은 항상 변하지 않고 보존된다. 여러 개의 물체로 이루어진 계의 경우, 물 체끼리 충돌할 때 각각의 운동량은 바뀌지만 결국 전체의 총합은 변하지 않는다. 이것을 이용 하여 충돌 후의 속력 변화를 계산할 수 있 다. ★ 실생활에 쓰이는 예 ① 당구공 간의 충돌 ② 기체분자간의 충돌 ③ 범퍼카(놀이기구)에서의 충돌 ④ 구슬치기 이 외의 모든 실생활에 벌어지는 충돌은, 운동량 보존이 성립한다. 운동량 보존 법칙은 항상 (어떤 경우에도) 성립한다. 마찰이 있거나, 저항이 있는 경우에도 성립한다. 이는, 작용 반작용의 원리로 설명할 수 있다. 작용 반작용은 두 물체 사이에서 일어나 고, 운동량도 두 물체끼리 작용한다. 내가 공기 중에서 운동을 하고 있으면 내 운동량이 공기들과 부딪혀서 내 운동량을 빼 앗아 가는 것이다. 그래서 내 운동량이 줄어드는 것이다. 결국, 토탈하면 운동량은 보 존 되었다.

공학/기술| 2014.05.04| 5페이지| 2,000원| 조회(1,402)

물리, 실험, 선운동량 보존

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보다진자를 이용한 중력가속도 측정 예비

보다진자를 이용한 중력가속도 측정1. 실험 목표Borda의 진자를 이용하여 그 지점의 중력가속도g를 측정한다.2. 실험 원리그림 1.17.1와 같이 수평 고정축 O의 둘레에 대한 강체의 중력에 의한 회전운동의 방정식은, 공기의 저항 등을 무시하면,I {d ^{2} theta } over {dt ^{2}} `=`-Mghsin theta (1)여기에서theta 는 연직선과 고정추 O와 무게중심 G를 잇는 직선 사이의 각이고, 그것이 상당히 작으면(5 DEG 이하)sin theta ` APPROX ` theta 가 되므로{d ^{2} theta } over {`dt ^{2}} `=`- {Mgh} over {I} theta 그러므로 단진동의 주기를 T로 하면,T``=`2 pi sqrt {{I} over {Mgh}} 중력 가속도g는g`=` {4 pi ^{2}} over {T ^{2}} BULLET {I} over {Mh}그런데I는 지점 O의 둘레의 관성모멘트(moment of inertia)이므로 그림 1.17.2와 같이 철사의 길이l, 구의 반경r인 Borda의 잔자에서는 진자의 길이h`=`l`+`r이고, 고체구의 관성모멘트는{2} over {5} Mr ^{2}이므로I`=`M(l``+`r) ^{2} `+`M BULLET {2} over {5} r ^{2}THEREFORE `g`=` {4 pi ^{2}} over {T ^{2}} [(l`+`r)`+` {2} over {5} {r ^{2}} over {(l`+`r)} ] (2)이다. 따라서 주기T, 철사의 길이l, 구의 반경r만 측정하면 윗 식에서 g를 구할 수가 있다.3. 실험 기구 및 장치1) Borda 진자2) 초시계 또는 주기측정 장비3) 미터자4) 수준기5) 버니어 캘리퍼6) 철사 혹은 구리줄(1m)4. 실험 방법(1) Borda 진자를 수직이 되게 한다.(2) Borda 진자를5 DEG 범위 내에서 단진동하도록 한다.(3) 주기T를 측정한다(10, 20, 30 .....)(4) 철사의 길이l과 진자구의 반경r을 측정한다.(5) 주기T, 철사의 길이l, 진자구의 반경r을 식 (2)에 대입하여 중력가속도

공학/기술| 2014.05.04| 3페이지| 2,000원| 조회(150)

실험, 진자, 보다진자를 이용한 중력가속도

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반전적분기 결과

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공학/기술| 2014.05.04| 2페이지| 2,000원| 조회(266)

반전적분기, 결과, 정현파

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물질의 분자량 측정 예비

실험목적온도계를 이용하여 순수한 용매의 어는점과 용액의 어는점을 측정하고 어는점 내림을 결정하여 비휘발성 비전해질 물질의 분자량을 측정한다.실험원리묽은 용액에서 총괄성은 존재하는 용질 입자의 몰수에만 의존하고 용질의 종류에는 의존하지 않는다. 용질을 가할 때, 용매에서의 총괄성이 변화하는 방법을 알면, 존재하는 용질의 입자의 몰수를 구할 수 있고, 이로부터 용질의 몰질량도 구할 수 있습니다.액체 용액에서는 용질입자가 용매나 용매에 작용하는 힘에 영향을 줘서, 용매가 원래 가지고 있던 성질을 바꾼다. 순수한 용매의 성질과의 차이가 얼마인가는 용액내의 용질 입자의 농도에만 영향을 받는다. 이렇게 용질의 종류와 관계없이 농도에만 영향을 받는 성질을 용액의 총괄성이라고 한다.어는점 내림 : 순수한 용매에 용질이 용해되면서 용액의 어는점이 내려가는 현상입니다. 순수한 용매의 어는점에서 용액의 어는점을 뺀값입니다.델타 Tf = Kf x m델타Tf = 순수용매와 용액의 어는점 차이Kf = 몰랄 어는점 내림상수 m : 몰랄농도(용매 1kg에 녹아있는 용질의 몰수)m = 용질의 몰수용매의 질량(kg)실험에 사용되는 용어교반 : 물리적 또는 화학적성질이 다른 2종 이상의 물질을 외부적인 기계 에너지를 사용하여 균일한 혼합상태로 만드는 일.중탕 : 가열하고자 하는 물체가 담긴 용기를 직접 가열하지 않고, 물이나 기름과 같은 용매가 담긴 용기에 넣어 간접적으로 열을 가하여 데우거나 끓이는 방법실험재료벤젠, 미지시료, 시험관튜브, 시험관, 온도계, 얼음, 물, 비커, 피펫실험방법1. 시험관에 피펫을 사용하여 벤젠 5ml를 넣는다.2. 고무마개에 온도계를 꽂고 시험관 입구를 막는다.3. 비커에 물과 얼음을 넣고 여기에 벤젠을 넣은 시험관을 넣어 냉각시킨다.4. 처음 온도를 재고 온도계를 저어주면서 시간 경과에 따른 온도 변화를 기록하고 벤젠의 어는점을 기록한다.5. 얼은 벤젠을 다시 녹인 후 여기에 미지 시료를 0.25g씩 넣어서 용해시킨다.(용해시킬 때, 시험관 벽면에 남아있지 않도록 잘 저어준다.)6. 실험을 반복한다.7. 데이터를 가지고 냉각곡선을 그려보고 어는점 내림을 이용하여 미지시료의 분자량을 계산해본다.

공학/기술| 2014.05.04| 2페이지| 2,000원| 조회(160)

실험, 예비, 물질의 분자량

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마찰력 실험 결과

5. 측정결과( 추, 나무블록 :g, 가속도 : m/)표1. 접촉 면적과 마찰계수의 관계회나무 블록 A면(면적 : 63.7 )나무 블록 B면(면적 : 11.76 )MmaMma1127g801.60.364127g802.250.25621.80.3312.20.26431.650.3552.30.24741.70.3472.30.24751.60.3642.250.256평균1.670.3522.260.254표준오차0.0370.00620.01880.0031표2. 물체의 접촉면의 성질 및 무게가 마찰계수에 미치는 영향(단, 추걸이의무게는 5g으로 추에 포함됨.)회나무 블록 C면(면적 : 63.7 )나무 블록 A면(면적 : 63.7 )MmaMma1127g802.50.214147g801.40.39722.40.231167g1.230.42532.650.189187g0.80.497430.131207g0.630.52552.60.197227g0.260.587평균2.630.192표준오차0.1020.017그래프 1. 접촉면 A의 위치, 속도, 가속도그래프 2. 접촉면 B의 위치, 속도, 가속도그래프 3. 접촉면 C의 위치, 속도, 가속도그래프 4. 접촉면 A에서의 무게 변화에 따른마찰력의 변화고찰사항(1) A면과 B면에 대한 표 1의 실험 결과는 표면적이 다른 경우를 비교하는 것이다. 실험결과 로부터 접촉 단면적의 크기가 달라질 때 운동마찰계수가 어떻게 변하는가?표1에서 볼 때 접촉 단면적이 큰 물체가 접촉 단멱적이 작은 물체에 비해 같은 질량일 때 가속도가 작고 마찰계수가 큼을 볼 수 있지만 이것은 실험의 오차 때문이다. 실제로 단면적에 상관 없이 마찰력과 마찰계수는 일정하다. 마찰력은 무게와만 관련이 있다.(2) B면과 C면은 표면적은 동일하지만 표면의 성질이 다른 경우이다. 실험 결과로부터 알 수 있는 것은 무엇인가?B면과 C면의 결과를 볼 때 한쪽은 부직포가 부착되어 있었고, 한쪽은 부직포가 부착되지 않았다. 여기서 결과를 볼 때 부직포가 부착되었던 C면의 마찰력이 더 작음을 알 수 있다. 즉 마찰력의 크기는 단면적의 성질과 관련이 있음을 알 수 있다.(3) (6)번 실험과정의 결과(표 2의 오른쪽 열)로 부터 운동마찰계수에 영향을 주는 요소는 무엇이라고 결론지을 수 있는가?운동 마찰계수에 영향을 미치는 요인은 표를 볼 때 물체의 무게 또는 접촉면의 성질 또는 접촉면의 면적임을 추측할 수 있다. 하지만 이것은 실험값일 뿐 실제로는 접촉면의 성질과만 관계가 있다. 무게가 늘어날수록 마찰계수가 커진 이유는 실험의 오차이다.(4) 다른 조건은 모두 동일하게 설정하고 매달린 추의 무게를 달리했을 때 어떤 결과를 얻을 것 이라고 예상하는가?

공학/기술| 2014.05.04| 4페이지| 2,000원| 조회(438)

리포트, 마찰력, 결과

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마찰계수 측정 예비

마찰계수 측정과목 : 물리학 및 실험 I담당 :이름 :1. 실험 목표마찰력의 종류를 알고 마찰력의 크기를 다르게 하는 원인을 분석하고, 마찰계수를 구할 수 있다.2. 실험 원리한 물체가 다른 물체와 접촉하여 상대적인 운동을 하려고 할 때, 또는 상대적인 운동을 할 때, 그 접촉면의 접선방향으로 운동을 방해하는 힘을 마찰력이라 한다.마찰력은 물체가 정지해 있거나 움직이고 있는 경우에 따라서 정지 마찰력과 운동 마찰력으로 구분한다. 물체를 움직이기 위하여 힘을 주면 힘의 크기가 어느 정도 이상이 되기까지 물체는 움직이지 않는다. 즉 이 물체와 접촉면 사이에는 외부에서 주고 있는 힘과 크기는 같고 방향이 반대인 어떤 힘이 존재한다는 것을 의미한다. 이 힘이 마찰력이다. 최대 정지 마찰력은 접촉면에서의 수직 항력(또는 물체가 바닥을 누르는 힘)에 비례한다. 수평면 위에 있을 때, 비탈면 위에 있을 때 마찰력은 접촉면에 대한 물체의 상대적 속도에 의존한다. 정지 마찰력은 상대적 속도가 없을 때 생긴다. 수평으로 힘을 가할 때 물체가 움직이지 않는다면 당연히 정지 마찰력이 작용하는 것이다. 뿐만 아니라 자동차 바퀴가 굴러갈 때 도로면과 닿는 바퀴면의 상대 속도는 0이므로 당연히 정지 마찰력이다. 정지 마찰력의 크기는 외부에서 가하는 힘의 크기와 같다. 최대 정지 마찰력은 면을 누르는 힘(수직 항력)에 비례한다.fs

공학/기술| 2014.05.04| 5페이지| 2,000원| 조회(98)

물리, 예비, 마찰계수 측정

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등속 운동 결과

일반물리실험 결과 레포트-등속 운동 실험◎첫번째 실험(평균 대 순간 속력)1) 목적 : 이 실험에서 Dynamics Cart는 일차원 가속운동을 조사하는데 사용된다. 내장 된 스프링 플런저를 사용하여 바닥에 카트를 발사한다. 카트는마찰 및 바닥 경사의 결합 작용에 의해 바닥에서 "감속"할 것이다. 카트의 가속도가 일정인지의 여부를 확립 할 수 있을 것이다. 처음에 일정한 가속도를 가정 한 다음에 결과를 검사하여 그것들이 이러한 가정에 부합하는지 본다.2) 이론거리를 D로 놓고 총 경과 시간을 T라고 놓는다. 이때 시작부터 중지할 때까지 시간은 측정 및 기록된다. 이 동안의 평균 속력은 다음과 같이 나온다.v(average)=D/T카트의 가속도가 정지할 때까지 일정하다면, 발사할 때에 카트의 초기 순간 속력은 다음과 같다.v0=2V(average)=2D/T가속도 값은 다음과 같다.a=Δv/Δt=(0-v0)/T=-2D/T2첫 번째 게이트까지의 거리를 d로 놓는다면 t1은 다음의 식으로 구할 수 있다.d=v0t1+1/2at123) 실험 방법①대략 카트의 범위를 결정 하면, 명확하게 거리(D)를 표시하고(즉, 시작으 로부터 절반) 이 거리를 측정하고 표 1.1 의 상단에 그것을 기록한다.②랩 타이머와 미터법 테이프를 가진 스톱워치를 사용하여, 각각 T1, T와 D를 확인할 수 있다.③카트를 발사하고 여섯 시도에 대해 이전 단계에 설명 된 데이터를 기록한 다.④이론부분에서 설명된 방정식을 사용하여 데이터를 기록한다.4) 결과 분석d=60cmTrialExperimentTheory％ DIFF.t1(sec)T(sec)D(cm)v0(cm/s)a(cm/s2)t1(sec)10.81.36046.1535.500.9515.7920.821.336045.1133.910.9715.4630.831.336045.1133.910.9714.4340.841.226049.1840.310.896.0250.781.066056.6053.390.78060.741.166051.7244.590.807.5오차율은 모두 16%이내였고 카트를 발사 시킬 때 카트에서 손을 빨리 떼지 않아 손으로 누르는 힘이 가해졌을 수도 있고 타이머를 제때 누르지 않아 오차가 발생한 것으로 보인다.◎두 번째 실험(뉴턴의 제2법칙-가속도 예측)1) 목적 : 이 실험에서 카트에 실로 작은 물체가 연결된다. 실이 신축성이 없고 느슨함이 없는 한, 떨어지는 물체와 카트는 같은 가속도를 가질 것이다. 그리고 실험을 통해 결정된 가속도를 뉴턴의 제2법칙에 의해 예측된 가속도 값과 비교한다.2) 이론실험값을 구할 때는 d=1/2at2 으로 a를 구하고, 이론값을 구할 때는 a=Fnet/Mtotal 이나 a=(m/Mtotal)g 로 a를 구한다.3) 실험 방법①도르래와 카트, 그리고 카트가 도르래에 부딪히는 것을 방지하기 위해 범 퍼를 설치한다.②줄의 끝에 고리를 넣고 이 고리를 카트의 spring-release trigger에 놓는 다. 그리고 도르래에 줄을 걸쳐 놓는다.③카트가 끝에 도착하기 전에 물체가 바닥을 치지 않도록 줄의 길이를 조정 한다.(카트의 가속도는 물체가 바닥을 칠 때 0으로 떨어진다.)④볼펜 2개를 줄의 끝에 매달고 카트를 출발시켜 출발점부터 범퍼 블록까지 의 거리(d)를 결정하고 표에 기록한다.⑤볼펜 2개씩 늘려가면서 카트를 출발시키고 그때 나온 평균 시간을 표에 기록한다.⑥실험을 통해 나온 거리와 평균 시간으로 가속도 실험값을 구하고 앞의 방 정식을 통해 가속도 이론값을 구한다.4)결과 분석Trialm(gram)average time(sec)aexpcm/s2athcm/s2% DIFF.1501.4854.7881.6732.922701.2576.8114.3332.833901.0910114731.29d=60cm, Mtotal=600g으로 놓는다.오차율은 거의 31%에서 33% 사이로 나타났다. 이러한 오차가 일어난 이유는 볼펜의 무게를 정확히 재지 않고 어림잡아 계산하였고 수레의 무게 또한 어림잡아 계산하였기 때문인 것으로 보인다.◎세 번째 실험(경사에서의 가속도)1) 목적 : 이 실험의 목적은 경사 각도에 따라 물체의 가속도는 어떻게 되는지를 알아보는 것이다.2) 이론가속도 a는 d=1/2at2 를 통해 구할 수 있다.3) 실험 방법①트랙의 끝과 바닥의 길이(트랙의 높이)를 10cm로 설정하고 카트를 아랫방 향으로 출발시킨다.②카트가 트랙의 끝까지 도달하는 시간을 재서 표에 기록하고 이 과정을 5 번 반복한다.

공학/기술| 2014.05.04| 6페이지| 2,000원| 조회(235)

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도르래 예비

도르래 실험1. 목적작은 힘을 큰 힘으로 바꾼느 도르래의 배열과 원리 및 종류와 배열에 따른 차이를 대해 알아보고, 어ㄸ?ㅎ게 도르래가 힘을 적게 들여 일을 한느 가를 실험을 통해 알아본다.2. 원리1) 도르래바퀴에 줄이나 쇠사슬 따위를 걸어 힘이 작용하는 방향을 바꾸는 장치로서 물건을 위아래로 쉽게 오르내리도록 만들어진 도구.2) 도르래의 종류-고정도르래 : 바퀴의 축이 고정된 형태의 도르래, 힘의 방향만 바꾸어준다.-움직도르래 : 바퀴의 축이 이동할 수 있는 형태의 도르래. 힘의 방향은 변함이 없고, 힘을 반으로 줄여 준다.-복합도르래 : 고정 도르래와 움직도르래를 복합적으로 연결한 형태.도르래를 이용하면 지레를 이용할 때와 마찬가지로 작은 힘으로도 무거운 물체를 들어올릴 수 있다. 이때도 지레와 마찬가지로 힘이 절약된 만큼 비례하여 물체가 움직인 거리보다 물체를 들어올리기 위해 끈을 당기는 거리가 늘어난다.고정도르래는 끈을 도르래에 걸쳐서 사용한다. 이때는 물체가 올라간 거리와 줄을 당기는 길이가 같으며 장력은 무게와 같다. 그러므로 힘이 달라지지 않는다. 물체를 들어 올리려면 물체의 무게와 같은 크기의 힘이 필요하다. 이와 같이 고정 도르래는 단지 힘의 방향을 바꿔주는 역할만 하며 줄을 비스듬한 방향으로 당겨도 장력은 변하지 않는다.움직도르래를 쓰는 경우에는 물체가 올라간 거리와 줄을 당기는 길이가 같지 않다. 움직도르래를 하나 쓰면 물체는 반으로 접혀서 두 가닥이 된 도르래에 매달리므로 당겨야 하는 줄의 길이는 물체가 올라간 거리의 두 배가 된다. 단 물체를 들어올리는데 필요한 힘이 절반으로 준다. 나머지 절반의 힘은 천칭에 매달린 줄을 통해 천칭이 지지한다.움직도르래가 두 개 들어간 경우에는 당겨야 하는 줄의 길이가 물체를 들어올리는 높이의 4배로 되고 필요한 힘은 물체 무게의 1/4가 된다.3) 도르래가 하는 일일(Work = W)작용한 힘과, 그 힘의 방향으로 움직인 변위(이동량)의 곱W = F*s = Fs*cosθ힘의 방향과 이동방향이 반대인 경우 힘은 ? 의 일을 한다.일상생활에서, 지레나 도르래 빗면 등의 도구를 이용하면 작은 힘으로도 큰 힘을 얻을 수 있으나, 일의 크기가 변하지 않는다.

공학/기술| 2014.05.04| 4페이지| 2,000원| 조회(163)

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