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[구운몽] 구운몽 평가A+최고예요

구운몽1. 들어가기이 작품은 숙종 연간에 서포 김만중이 그의 나이 52세에 지은 작품으로, 국문본과 한문본이 모두 존재하고 있다. 국문본이 원작인지 아니면 한문본이 원작인지에 대해서는 아직도 논란이 되고 있다. 한국 고소설 가운데 대표작으로 꼽히는 은 봉건적인 정치도덕관을 배격하고 사람들은 자기들의 의사에 따라 서로 사랑할 수 있다는 것을 보여주는 동시에 현실세계에서 양반 사대부들이 내세우는 부귀공명이란 하나의 꿈과 같이 허망한 것이라는 것을 보여준 작품이다. 이 작품은 일종의 액자소설로 현실과 꿈이 교차하고 있는데, 현실의 공간은 천상으로 설정되어 있는데 반해 오히려 꿈의 공간이 지상세계로 설정되는 특이성을 보여준다. 그리고 작품에서 설정되고 있는 현실인 천상은 불교가 지배하는 곳이고, 꿈인 지상세계는 유교가 지배하는 곳이다. 따라서 이야기는 '현실(천상)-꿈(지상)-현실(천상)'의 순서로 진행되고 있으며, 주제 역시 '불교-유교-불교'의 변화를 보인다. 요컨대, 이 작품이 말하고자 하는 바는 인간의 모든 부귀와 영화, 공명은 한낱 일장춘몽에 지나지 않는다는 것인데, 이것을 꿈의 형식을 빌어 형상화하고 있는 것이다. 다시 말해 에서 꿈으로 설정되고 있는 지상세계는 작가 자신이 살고 있는 현실세계인 셈인데, 그는 이 속에서의 부귀영화를 부정하고 있는 것이다. 이규경의 ?오주연문장전산고?에 의하면 이 소설은 서포가 귀양살이를 할 때 어머니를 위하여 하루반 동안에 지은 것인데 그는 중국에 갈 때 이야기책을 사오라던 어머니의 말을 잊고 돌아오던 중 압록강에 와서야 생각이 나서 가마 안에서 썼으므로 일명 교중기이다. 이 작품은 여성이 소설을 주요 독자층이었다는 사실을 간접적으로 시사한다 하겠다. 그리고 꿈을 빌어 소설을 전개했다는 점에서 이후에 창작되는 등 이른바 몽(夢)자류 소설의 규범이 되었다고 할 수 있다.2. 작가 김만중과 그의 작품세계김만중(1637~1692)은 조선 후기의 문신이자 소설가로 본관은 광산(光山), 아명은 선생(船生), 자는 중숙(重叔), 호의 정을 나누었는데, 이튿날 보니 하북의 명기 적경홍이었다. 두 여자와 후일을 기약하고 상경하여 예부상서가 되었다.한편 진채봉은 서울로 잡혀온 뒤 궁녀가 되었는데, 어느날 황제가 베푼 주석에서 양소유를 보고 그 환선시(紈扇詩 : 흰 깁 부채에 쓴 시)에 차운(次韻： 남이 지은 시의 운자를 써서 시를 지음)하여 애타게 된다. 까닭을 물어 진채봉과 양소유의 관계를 알게 된 황제는 이를 용서하고, 누이인 난양공주는 후에 진채봉과 형제의 의를 맺는다. 양소유는 어느날 밤에 난양공주의 퉁소소리에 화답한 것이 인연이 되어 부마로 간택되지만, 양소유는 정경패와의 혼약을 이유로 이를 물리치다가 옥에 갇힌다. 그 때 토번왕이 쳐들어와서 양소유가 대원수가 되어 출전한다. 진중에서 토번왕이 보낸 여자자객 심요연과 인연을 맺게 되고, 심요연은 자신의 사부에게 돌아가면서 후일을 기약한다. 양소유는 백룡담에서 용왕의 딸인 백릉파를 도와주고 그녀와 또 인연을 맺는다. 그 동안 난양공주는 양소유와의 혼약이 물리침을 당하여 실심에 빠진 정경패를 만나보고, 그 인물에 감탄하여 형제가 되어 정경패를 제1공주인 영양공주로 삼는다. 토번왕을 물리치고 돌아온 양소유는 위국공에 봉하여지고, 영양공주 · 난양공주와 혼인한 후, 진궁녀와 또 만나 동침하는 가운데 진채봉임을 확인하게 된다.양소유는 고향으로 노모를 찾아가 경사로 모시고 오다가 낙양에 들러 계섬월과 적경홍을 데리고 오니, 심요연과 백릉파도 찾아와 기다리고 있었다. 그 뒤 양소유는 2처6첩을 거느리고 일가 화락한 가운데 부귀공명을 누리며 살아간다. 생일을 맞아 종남산에 올라가 가무를 즐기던 양소유는 역대 영웅들의 황폐한 무덤을 보고 문득 인생의 무상함을 느끼고 비회에 잠긴다. 이에 9인이 인간세계의 무상과 허무를 논하며, 장차 불도를 닦아 영생을 구하자고 할 때, 호승이 찾아와 문답하는 가운데 꿈에서 깨어나 육관대사의 앞에 있음을 알게 된다.본래의 성진으로 돌아와 전죄를 뉘우치고 육관대사의 가르침을 받고 있는데, 팔선녀가 찾아와 대사의 가르침상의 옥소 소리 처연11. 양승상 부귀영화의 무상함 깨달음12. 양승상 인생의 무상함 술회13.양승상 불가에 입문코자 함14.제 남자의 격려와 전송▷절정 ---15.호승의 등장16. 호승이 꿈 밖에서 소유와의 암시17. 현실로 돌아온 성진▷결말 ---18. 성진의 깨달19. 육관대사의 깨달음20. 성진이 육관대사의 가르침을 기대5. 의 주제와 사상인간의 부귀공명(富貴功名)이란 한낱 꿈에 지나지 않는다는 것이 이 작품의 주제다. 즉 이는 불교적인 '제행무상관(諸行無常觀)'에서 온 것이므로 이 소설은 또한 인생의 무상함을 독자에게 알리고 싶었던 것이다. 이러한 관점에서 본다면"구운몽"은 불교 사상을 중심으로 한 불교 소설이라고 말할 수 있지만, 그러나 이 소설의 주요 요소가 되고 있는 것은 불교 사상만이 아니라 유, 불, 선(儒佛仙)사상의 융합 상태를 이루고 있다. 그가 유복자로 태어나서 한 번도 부친의 얼굴조차 보지 못한 것을 전생의 적악이라고 보는 데는 불교적인 인과응보 사상이 깃들어 있고, 자기를 길러 준 어머니의 은혜와 스스로 효도를 다하지 못했다고 후회하고 있는 데는 유교적인 효 사상이 있으며 영화 끝의 허무를 그린 것은 도교 사상의 영향이라 하겠다. 유가적인 부귀영화는 사실상 김만중에 있어서는 자신의 이상이었고, 선망의 적이기도 했다. 그와 같은 욕망이 현실에서는 결코 이루어지지 않았으므로 그 이상의 삶을 갈망한 끝에 한바탕 꿈을 꾸어 본 것이다. 하지만 꿈에서 깨어나 보니 그것은 분명히 꿈이었고 따라서 허무한 것이었다. 자기 자신이 처해 있던 환경과 현실이란 확실히 그 꿈과는 같지 않았던 것이다. 여기에 그는 인생의 무상함을 느꼈고, 스스로의 처지는 더욱 허망함을 절감했던 것이다. 이에 몸둘 곳을 찾지 못해 방황하던 그는 종교심을 발휘하여 평소에 잘 이해되고 있던 불교에라도 귀의해 볼까 하는 심정에 빠져들었을 것이다. 인간 생명의 근원은 과연 무엇일까? 영원한 생명과 행복을 누리는 이상의 낙원이란 과연 없는 것일까? 김만중은 이와 같이 꿈의 세계보다도奎? 소장)ㆍ필사 150장본(3책, 서울大圖書館 소장)의 이본 상호간에는 작품해석에 영향을 미치는 내용상의 차이도 볼 수 있다.살펴보면, 대사는 색과 공이 다르지 않은 불교의 이치를 말하며 만물의 차별 상에 대한 집착으로부터 벗어나야 함을 강조하고 있는데 이것을 깨닫지 못한 성진을 꾸짖는 대목이 있다.이본에 따라 이 대목이 있는 것이 있고 없는 것이 있는데 있는 것이 원작에 가까운 것으로 추정된다.-위 기준에 따른 이본의 현황ㆍ하버드대 소장 한문필사 164장본, 정신문화연구원 국문필사 95장본, 동69장본, 강전섭ㆍ정규복 소장 한문판각 169장본, 서울대도서관 소장 국문필사 246장본.ㆍ이재수 소장 국문필사 120장본, 정신문화연구원 104장본.ㆍ권영철 소장 국문필사 87장본.7. 작품의 유형고전 소설, 국문소설, 한문소설, 염정(艶情)소설), 전기(傳奇)소설, 몽자류(夢字類) 소설, 양반소설, 적강(謫降)소설, 영웅(英雄)소설, 편력(遍歷))소설, 이상 소설, 장회체(章回體)) 소설▷소설의 종류-표기상 : 국문소설(한글본)-형태상 : 장회체소설-내용상 : 영웅,적강,도술,염정,이상,편력소설-유형상 : 몽자류 소설※몽자류(夢字類)소설· 구운몽, 옥루몽, 옥선몽 등과 같이 꿈을 소재로 한 작품 가운데 꿈 몽(夢) 자(字)를 제목으로 가진 소설들을 夢字類 소설이라 하는데, 이들 작품들은 '꿈꾸기 전의 사건→ 꿈속의 사건 → 꿈 깬 후의 사건' 또는 '현실담 →몽중담 →현실담'으로 전개된다.▷몽자류(夢字類)소설의 특징· 소설의 주인공인 몽자자(夢遊者)는 현실에서 불우한 인사나 개인적인 욕구 불만과 갈등에서 심한 번민을 하고 있는 자이므로 현실과 타협을 할 수 있는 자이며, 꿈을 꿀 때에는 반드시 꿈을 꾸도로 이끌어 주는 도몽인(導夢人)이 있고 입몽 전후의 한계가 불분명하며 몽유자는 몽중 세계에 새로운 허구적 인물로 환생한다.8. 주요 등장인물1) 성진 (양소유의 전신)성진은 육관 대사의 제자로서 결국 크게 깨달아 불도를 이루었다. 대승 불교의 관점에서 본다면 그는 진어사의 딸. 양소유의 1첩.(淑人)진나라 사람으로 버드나무를 읊은 시(양류사)를 통해 양소유와 만남. 난리통에 헤어졌다 가 나중에 궁중에서 난양공주의 시녀가 되어 다시 양소유와 재회함.② 계섬월 (桂蟾月): 낙양의 명기. 양소유의 3첩.기생으로 낙양 젊은이들의 시회의 심사를 담당하다가 우연히 지나가는 길에 참석한 양소 유가 시를 가장 잘 쓴 인연으로 만나게 됨.③ 정경패(영양공주) (鄭瓊貝): 정사도의 딸. 양소유의 제1부인.(左夫人, 正夫人)정사도의 외동딸로 양소유의 장원급제 이후 정식 혼담이 처음으로 오고간 사이. 과거 시 험 이전 정경패의 미모가 뛰어나다는 소문을 듣고 양소유가 음률에 뛰어난 여자로 변장하 여 정사도 집에 들어가 정경패의 얼굴을 확인하였는데, 그 사실을 나중에 알고 정경패가 가춘운을 이용해 양소유에게 복수함.④ 가춘운 (賈春雲): 정경패의 몸종. 양소유의 2첩.정경패의 친구이자 시녀로 정경패와 일거수 일투족을 함께 한다. 정경패의 꾀로 잠시 귀 신인 척하여 양소유에게 접근한 후, 그의 첩이 된다.⑤ 적경홍 (狄驚鴻): 낙양의 명기. 양소유의 4첩.양소유가 반란을 일으킨 연왕을 정벌한 후 돌아오는 길에 미소년으로 변장한 적경홍을 만 나게 된다. 적경홍은 연왕의 유혹을 뿌리치고 자신의 연분이 양소유임을 믿고 남복하여 양소유의 뒤를 쫓아온 것이다.⑥ 이소화 (난양공주)(李簫和) : 황제의 여동생. 양소유의 제2부인.(右夫人)당나라 황제의 누이동생으로 문무를 겸비한 양소유를 부마로 맞이하고자 하나, 정경패와 의 선약이 있어 혼약을 거절함으로써 태후가 분노한다. 이후 정경패가 태후의 양녀가 되 어 '영양공주'라는 칭호를 얻게 됨으로써 사태가 마무리된다.⑦ 심요연 (沈僥煙): 토번의 자객. 양소유의 5첩.토번국의 사람으로 어려서부터 익힌 무술 덕택으로 토번국의 자객으로 뽑혀 토번을 정벌 하러 떠난 당나라 장수 양소유를 만나게 된다.⑧ 백능파 (白凌波): 동정 용왕의 막내딸. 양소유의 6첩.동정 용왕의 딸로 양소유와의 정해진 인연을 위해 남해 용왕었다.

인문/어학| 2004.05.01| 17페이지| 1,000원| 조회(1,538)

김만중, 고전문학, 구운몽, 고전소설

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마찰 계수 측정 결과 평가A좋아요

8. 실험결과1) 임계각 측정(최대정지 마찰 계수) 단위(。)사포1사포2사포3고무아크릴비닐측정131.0°36.0°27.3°26.0°21.0°21.0°측정232.0°33.0°25.0°23.0°24.0°20.0°측정329.0°34.0°27.0°22.0°22.5°22.0°측정430.5°32.0°26.8°27.5°23.0°20.5°측정530.5°34.0°26.1°24.0°21.5°22.0°측정629.5°34.0°29.0°24.5°25.5°23.0°측정728.5°34.0°27.2°22.0°24.5°22.0°측정830.0°35.5°28.0°23.8°25.0°21.5°측정929.5°34.1°26.0°24.2°23.8°20.3°측정1032.0°32.0°27.5°23.5°24.2°22.2°평균값30.3°33.9°27.0°24.0°23.5°21.5°☞ 최대정지마찰계수경사면에 물체를 올려놓았을 때 물체가 미끄러지기 시작할 때의 각을 마찰각이라고 한다. 판을 더 기울임에 따라 빗면에 평행한 중력의 성분력 Wsinθ는 점점 더 커지게 되고 정지 마찰력 F도 따라서 커지게 된다. 물체가 미끄러지지 않는 한 Wsinθ와 F는 크기는 같고 방향은 반대가 된다. 이 때 Wsinθ는 최대 정지 마찰력보다는 작다. 그러나 물체가 미끄러지기 직전에는 빗면에 평행한 중력의 성분력과 최대 정지 마찰력 F=μsN=μsWcosθ는 같게 되므로 여기서 정지 마찰 계수를 구하면 다음과 같다.μs=μs=tanθ거친 경사면에 있는 벽돌에 작용하는 힘들. 각이 임계각 보다 작으면 마찰력은 경사면 아래로 향하는 성분 와 균형을 이룬다. 보다 큰 각에서 벽돌을 경사면을 따라 미끄러져 내려간다. 임계각의해 정지 마찰계수와 관계가 있다.두 물체가 접촉한 상태로 상대운동을 하면 그 운동을 방해하려는 마찰력이 작용하는데, 마 찰력 f의 방향은 운동방향의 반대이고, 그 크기는 접촉표면에 작용하는 법선력(수직항력) N에 비례한다.으로 표현되고, 이때를 운동 마찰계수라고 한다.수평력 F를 가하여 물체를 움직이게 할 때 물체가 등속도 운동을 하게되며, 수평력 F와 운동마찰력 f 는 같다. 즉, 두 힘의 평형상태를 이룬 경우이므로 마찰계수는이다. 또, 비탈면을 이용하는 경우 비탈면의 각을 θ라 하면이므로를 얻을 수 있다. 즉, 등속도로 미끌 어지는 경사각 θ를 측정하면,를 얻을 수 있다. 정지해 있는 물체를 움직이려면 일정한 힘이상을 가해야만 가능하다. 이 때를 최대 정지마찰력이라고 하며, 그 크기는 법선력 N에 비례한다.여기서를 정지 마찰계수라고 부른다. 최대 정지 마찰력을 측정하기 위해 비탈면을 사용하는데, θ를 증가시켜 물체가 움직이기 시작 할 때가 바로 중력에 의한 수평력 F와 최대 정지마찰력이같을 때이다. 이 때 법선력(수직항력)은이고, 수평력이므로,이 되며, 최대 정지마찰계수는가 된다. θ의 측정치로부터 정지 마찰계수를 얻을 수 있다.최대정지마찰계수는 주어진 식으로 구할 수 있다.에 측정값을 대입해서를 구해보면 다음과 같다.사포1사포2사포3고무아크릴비닐측정한평균값30.3°33.9°27.0°24.0°23.5°21.5°0.580.670.510.450.430.39결과처럼 미끄러지는 각도가 클수록 마찰계수와 마찰력은 크다는 것을 알수 있다.순서대로 나열해 보면사포2 〉 사포1 〉 사포3 〉 고무 〉 아크릴 〉비닐 이다.이번 실험에서 최대 정지 마찰력은 접촉표면의 성질에 따라 달라진다는 것을 알 수 있다.최대 정지 마찰력은 물체가 움직이기 시작한 각(임계각)을 재서 구할 수 있다.9. 토의이번 최대 정지마찰계수 측정 실험은 물체가 움직이기 시작할때의 각도를 측정해서 이미 알고있는 식에 대입함으로서 간단하게 최대 정지마찰계수를 측정할수 있었다. 다만 유의할 점으로는 균일한 면에서의 미끄러짐을 측정하기 위해서 일정 기준선을 정하고, 측정할 물체를 계속 같은 자리에 놓고 측정함으로서 균일한 면이라는 전제조건을 만족시켜주어야 한다는 것이다. 또 천천히 각도를 높여줌으로서 외부로부터의 힘의 작용을 최소화 하여야 한다는 점이다. 우리는 이점에 주의해 실험을 실시하였다. 또 10번 측정한 값의 평균값을 취했기 때문에 어느 정도 정확성을 가진다고 말할 수 있을 것이다.이 실험에서 가장 큰 문제점은 빗탈면의 마찰계수가 모두 다 같지 않고, 비탈면의 위치마다 다르다는 것이다. 임계각을 측정할 때 나무도막이 미끄러지는 과정을 살펴보면, 빗면의 일부에서는 미끄러지지만 중간에서는 미끄러지지 않는 경우가 많았다. 이번실험에서 가장 큰 문제점은 최대 정지 마찰력 실험에서 경사를 부드럽게 변화시킬 수가 없었다는 것이다. 오차의 원인으로는 각도를 높일 때 손의 떨림등으로 외부의 힘이 작용했고 그로인해 올바를 각도를 측정하지 못한 경우도 있다. 고무재질의 7번째 측정값과 아크릴 재질의 3번째 측정값이 이러한 오차요인들이 작용한 결과인 것 같다. 그래서 이 값들은 평균각도 계산에서 제외하였다. 그 외의 측정값들도 다소 이러한 영향을 받았다고 보지만,여러차례 측정을 통해 평균값을 취함으로 오차를 최소화 하였다.또다른 오차의 원인은 디지털 측정이 아닌 사람의 눈짐작으로 각도를 측정함으로서 생긴 오차이다. 이도 또한 무시할수 없다. 대채로 많은 영향을 미친 오차는 이정도로 본다. 그리고 접촉면의 면적, 무게중심의 위치등이 마찰계수에 어떤 영향을 미치는지도 측정해 보았는데 이 값들도 역시 평균값에서 크게 벗어나진 않았다. 이는 식에서도 알수 있다. 최대정지마찰계수는 오직 각도에 의해 구할수 있다는 점이다.☞ 만약 실험상에 오차의 이유가 있다면1)사람의 눈으로 보는 오차각2)마찰면의 불순에 의한 오차3)사람의 작동에 의한 속도 변화의 오차4)슬라이더 부분의 면적 차이5)장치의 노후에 의한 오차6)수평에 대한 오류☞ 실생활에 이용 되는 것들 : 대표적인 예로서 정지마찰력과 운동마찰력의 크기 차이를 이용한 ABS브레이크가 있다. 일반적으로 정지마찰력이 운동마찰력보다 크다. 급브레이크를 잡으면 운동마찰력이 작용하기 때문에 멈추는데 걸리는 시간이 더 길어진다. ABS브레이크는 1초에 수 십 번씩 브레이크를 잡았다가 놓고를 반복하여 정지마찰력을 이용하기 때문에 더 빨리 자동차를 멈추게 한다.☞ 실생활에서 의문점 : 열차의 경우는 구동을 하면서 가장 앞 칸에만 힘을 받지만, 나무도막의 경우 중력에 의한 영향을 각 도막마다 동등하게 받기 때문이다. 기차가 왜 뒤로 약간 갔다가 앞으로 출발하는지 적어 놓았다. 기차의 첫 번째 칸이 먼저 움직이면 첫 번째 칸에 운동마찰력이 두 번째 칸에 정지마찰력, 두 번째 칸이 움직이기 시작하면 첫 번째 두 번째 칸은 운동 마찰력, 세 번째 칸은 정지마찰력....의 원리라고 설명하였다. 그런데 기차는 첫 번째 칸이 기관이 있기 때문에 스스로 움직일 수 가 있다. 하지만 나무토막은 그렇지 않다. 모든 나무토막은 같은 힘인 중력을 받고 있기 때문에 바닥이 고르다면 느슨한 경우든 팽팽한 경우든 모두 같은 각도일 때 떨어져야 하기 때문에 이 경우에는 최대 정지 마찰력과 운동 마찰력을 비교 할 수 가 없다. 이 경우에는 첫 번째 나무토막을 마찰계수가 뒤의 나무토막보다 더 작은 것을 사용하면 해결 할 수 있다. 이렇게 바꾸면 느슨하게 했을 때 첫 번째 나무토 막이 먼저 출발할 것이고 그러면 정지마찰력과 운동마찰력의 크기를 비교할 수 있다.☞ 마찰계수의 측정의 다른 예I.정지마찰계수 측정1)나무도막, 도르레 및 추걸이를 아래 그림2과 같이 수평면상에 장치한다.2)나무토막의 면을 수평면과 접촉시키고 추걸이에 추 M1 을 증가시키면서 미끌어지기 시작 하는 순간의 추걸이 및 추의 질량을 5회 측정하여 평균을 구한다.3)접촉면을 달리 하고 과정 2를 반복한다.4)나무토막의 질량 M0 를 측정하여 기록한다.5)나무토막 위에 0.5, 1, 1.5kg 의 하중 M2 를 차례로 을려놓고 과정 2, 3을 반복한다.6)아래의 측정치로부터 정지마찰력의 크기가 접촉면적에 무관하며, 법선력에 비례함을 관찰 하고 정지마찰계수를 식 μs= fs/N 로부터 구한다.Ⅱ. 운동마찰계수 측정1)나무토막, 도르레, 추걸이 및 시간 기록계를 아래그림3과 같이 수평면상에 장치한다.2)나무토막이 미끌어지지 않을 정도의 추 M1 을 올려 놓는다. 나무토막을 적당한 초속도 U0 로 밀어 준 후 이것이 가속운동인지 감속운동인지 관찰한다.3)가속운동이면 추를 감소시키고 감속운동이면 추를 증가시켜 나무토막이 등속운동이 되도 록 추의 질량을 조절한다.4)등속운동이라 추정되면 시간 기록계를 작동시켜 테이프의 길이를 비교하여 등속운동이 되 는 추의 질량을 정확히 5회 측정하고 평균을 구한다.5)접촉면을 바꾸어 가면서 과정 2, 3, 4를 반복한다.6)나무토막 위에 0.5, 1, 1.5kg 의 하중 M2를 차례로 올려놓고 과정 2～5를 반복한다.7)위 측정치로부터 운동마찰력의 크기가 접촉면적에 무관하며, 법선력에 비례함을 관찰하고 운동마찰계수를 식 μk= fk/N로 구한다.※과정I 및II로부터 얻은 결과가 μk < μs 를 만족시키는가를 확인한다.정지한 상태에서 표면 상호간에 작용하는 마찰력을 정지 마찰력이라고 한다. 정지 마찰 력중 가장 큰 힘을 최대 정지 마찰력이라고 한다. 정지 마찰력은 접촉면과는 무관하고 법선력에는 비례한다. 최대 정지 마찰력의 크기와 법선력의 크기의 비를 관여된 두 표면 사이의 정지 마찰 계수라고 한다.

공학/기술| 2003.06.06| 8페이지| 1,000원| 조회(1,945)

에너지, 운동, 마찰, 마찰계수, 운동마찰

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8.결과열의 일당량 [ mechanical equivalent of heat ]열량 Q와, 이와 같은 양의 일 W와의 비이다. 1842년 J.R.마이어, 1847년 J.P.줄에 의해 각각 독립적으로 측정되어 정량면에서 열의 물질설(열소설)을 반박하는 근거가 되었다. 특히 줄은 추가 낙하할 때 회전 날개에 한 일 W(J)를 구하였고, 통 속물의 질량과 온도의 변화를 측정하여 발생한 열량 Q(㎉)를 계산하여 일과 발생한 열량사이에는 W= JQ라는 관계가 성립한다는 사실을 밝혀내었다. 여기서 비례상수 줄(J)을열의 일당량이라고 한다. 비례상수 J는 4.2×103J/㎉이다. 이것은 1㎉의열량이 역학적 에너지로는 4.2×103 J과 같다는 것을 의미한다.역학적 에너지 [ mechanical energy ]기계적 에너지라고도 한다. 역학적인 일에 의해 저장되는 에너지라고 할 수 있다. 물체(또는 질점)의 운동과 함께 나타나는 운동에너지와 물체의 위치에 따라 정해지는 잠재적인 위치에너지(퍼텐셜에너지)의 합으로 이루어지는데, 마찰 등이 없을 때에는 역학적 에너지보존법칙이 적용된다. 운동에너지의 역학적인 양은 운동체 속도로정해지지만, 위치에너지는 어떤 기준점(예컨대 평형점)으로부터의 거리에 의해 정해지므로 기준점(위치에너지를 0으로 하는 점)을 잡는 데 따라 그 값이 달라진다. 한편 탄성에너지 ·열에너지 등도 미시적(微視的)으로는 원자나 분자의 역학적 에너지에 해당하지만 거시적으로는 역학적 에너지에 포함되지 않는다.역학적 에너지보존[ mechanical energy conservation ]일반적으로 운동체의 위치에너지와 운동에너지는 서로 전환할 수 있으며, 외부 힘이 작용하지 않는 한 서로 전환하여 그 합은 항상 일정하게 유지된다. 진자의 운동을 예로 들면, 추의 운동에너지는 가장 낮은 위치에서 최대가 되고 가장 높은 위치에서최소가 되어 양쪽 에너지의 합은 일정하게 유지된 채 운동을 계속한다(이때 공기의 저항은 생각하지 않는다). 이러한 관계를 역학적 에너지보존법칙이라 하며, 이 법칙이 성립하는 역학계를 보존계(保存系)라 한다. 진자의 운동 외에 용수철의 진동도 그 전형적인 예가 된다. 그러나 이 경우 에너지보존법칙은 역학적 과정에 한해 성립되는 것이며, 여기에 다른 형태의 에너지(열 ·전기 등)가 관여할 때는 성립하지 않는다. 이러한 점을 극복하고 에너지 변화과정을 모든 에너지로 확장하여 모든 에너지에 대해보존법칙이 성립한다는 것이 열역학 제1법칙이다. 이 법칙은 물리학 전반에 걸쳐 성립하는 기본법칙으로 인정한다.마찰이나 저항에 대하여 일을 할 때에는 역학적 에너지의 일부는 열에너지로 전환된다. 예를 들면 믹서가 회전할 때 날개의 역학적 에너지는 액체에 대하여 일을 하고 열에너지로 전환된다. 그리고 공장에서 기계가 작동될 때도 마찰되는 부분에서는 열에너지가 발생되며, 또 망치로 못을 박을 때에도 여러 번 두드리면 못의 머리 부분은 뜨거워진다.열역학 제1법칙은 마찰력과 같은 비보존력이 있는 경우에도 물체의 내부 에너지, 즉 미시적 관점에서 원자들의 운동에너지(열에너지)와 퍼텐셜에너지를 포함시켜 에너지 보존법칙을 일반화한 법칙이다. 일반적으로 물체의 내부에너지의 변화는 온도가 서로 다른 물체의 접촉, 물질의 화학변화, 전자기적 과정, 외부와 역학적인 일을 주고받는 과정에서 생긴다. J.P. Joule은 열로 변한 일의 양와 발생한 열량사이에(1)의 관계가 성립함을 실험을 통하여 보였다. 여기서 전환인자를 열의 일당량이라 하고이다. 위 관계식은 역학적 에너지에 대해서 뿐만 아니라 화학, 전기 또는 다른 형태의 에너지에 대해서도 똑같이의 일이의 열로 전환됨이 밝혀졌다.전기 저항선의 양단에 전압를 걸고 전류를 흘리면 시간사이에 전류가 하는 일은(2)가 되며 이 일이 저항에서 열이 되어 발생한다. 이 열은 물 열량계를 이용하여 측정할 수 있다. 열량계 속의 물의 질량 및 비열을 각각및라 하고, 물통, 온도계, 교반기, 전열기 등 물과 접촉하는 물체들의 물당량을라고 할 때, 열량계 속에서 발생한 열이 외부로 발산하지 않는다면, 온도가에서로 상승했을 경우 발생한 열량는(3)이다. 따라서 식 (1), (2), (3)으로부터 열의 일당량은(4)으로 주어진다.물체의 물당량은 그 물체의 열용량과 같은 값의 열용량을 갖는 물의 질량을 뜻하며, 물체의 질량을비열을라 하면 물당량은가 된다. 만일 질량을 직접 측정하지 못하면 체적와 밀도에 의해로 산출된다. 여러개의 물체가 있을 때에는 각각의 물당량을 합하면 전체 물당량가 산출된다.실험기구전기 열량계 전원장치 비커직류전압계 직류전류계 메스실린더전자저울 초시계 히이터선온도계그림1. 실험계략도8. 실험결과(1)구하는 값1. 열량계의 물당량(M) 측정2. 열의 일당량(J)의 측정(2)실험식1. M =2 위의 식들이 유도된 설명은 생략하겠다.t(s)0*************08090V?11.811.811.911.911.911.911.911.911.9I?1111110.911℃2525.726.026.126.226.426.826.927.027.1t(s)**************************0190V11.911.911.911.911.911.911.911.911.911.9I1111111111℃27.127.227.427.727.928.028.128.328.628.7t(s)**************************0290V11.911.911.911.911.911.911.911.911.911.9I1111111111℃28.929.029.129.329.529.629.829.929.930.01물의 질량 m150g2처음 물의 온도 T125℃3나중 물의 온도 T230℃4평균 전압(V)11.89V5평균 전류(I)1.00A6시간 (t)290sec7열의 일당량(J)3.45×107erg/ cal J/cal※ 열의 일당량 계산식먼저 구리통의 물당량을 구한다.구리통의 물당량(M) = 구리의 비열×구리통의 질량 ÷ 물의 비열= 0.38J/g?℃ × 130.9g ÷ 4.2J/g?℃= 11.84(g)위에서 구한 물당량과 위 실험을 통해서 얻은 값을 아래의 식에 대입하여열의 일당량을 구한다.(J/cal)※ 오차☞ 오차는 1.43% 가 발생하였다.8.토의이번 실험은 2번의 단계를 거쳐서 먼저 물당량을 측정하고 그 다음 전기적 열의일당량을 구하는 것이다. 이미 주어진 이론 식을 통해 비교적 간단하게 계산할수 있었다.마찰이나 저항에 대하여 일을 할 때에는 역학적 에너지의 일부는 열에너지로 전환된다. 예를 들면 믹서가 회전할 때 날개의 역학적 에너지는 액체에 대하여 일을 하고 열에너지로 전환된다. 그리고 공장에서 기계가 작동될 때도 마찰되는 부분에서는 열에너지가 발생되며, 또 망치로 못을 박을 때에도 여러 번 두드리면 못의 머리 부분은 뜨거워진다.열역학 제1법칙은 마찰력과 같은 비보존력이 있는 경우에도 물체의 내부 에너지, 즉 미시적 관점에서 원자들의 운동에너지(열에너지)와 퍼텐셜에너지를 포함시켜 에너지 보존법칙을 일반화한 법칙이다. 일반적으로 물체의 내부에너지의 변화는 온도가 서로 다른 물체의 접촉, 물질의 화학역학적 에너지는 열 에너지로 열 에너지는 역학적 에너지로 변환시킬 수 있다.이 때, 1 Kcal가 일 몇 joule 에 해당하는가를 열의 일당량이라 한다.따라서, 일 W와 열 량 Q사이에는 다음과 같은 관계가 있다.W = JQ ( J : 열의 일당량） 한편, 저항 R의 저항선에 전류 i가 t초안 흐르면 열을 발생시키는데 사용된 전기 에너지는 다음과 같다.전기 에너지에 의해 발생된 열은 열량계 속의 물과 용기의 온도를 θ1에서 θ2로 상승시키며, 이 열랑 Q는 다음과 같다.Q = C(m + M)(θ2 -θ1 )여기서 m은 물의 질량, M은 용기,교반기 및 온도계 등의 전체 물당량,그리고 C는 물의 비열로서 1 cal/g 'C로 한다.물당량은 물과 비열이 다른 물질의 비열을 물과 같다고 할 때 물의 질량 얼마에 해당하는가를 뜻한다

공학/기술| 2003.06.05| 7페이지| 1,000원| 조회(1,627)

에너지, 역학, 열, 일당량

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마찰 계수 측정

4. 실험목적물체와 물체가 서로 접촉할 때 발생하는 마찰 현상은 브레이크, 클러치 등 동력 흡수 장치 또는 마찰 전동 장치의 성능을 좌우하는 기본적인 성질이다. 본 실험은 이와 같은 마찰 현상의 크기를 나타내는 마찰 계수 중 최대 정지 마찰 계수를 측정함으로써 그 성질을 정확히 이해하는데 그 목적이 있다.5. 실험원리☞ 마찰모든 물체의 접촉 표면은 눈으로 볼때는 매끄럽더라도 미시적으로는 매우 거칠다. 그러므로 실재의 접촉면적은 우리가 측정한 면적보다는 매우 작으며 따라서 접촉된 부분에는 큰 압력이 작용하게 된다. (압력은 힘이 같을때 작용하는 면적에 반비례한다.)물체에 따라서 정도는 다르지만 큰 압력은 접촉된 두 물체를 강하게 결합시키게 되며 이 강한 결합이 마찰력의 원인이 된다. 미끄럼 현상은 미시적으로 볼때 이러한 결합과 분리가 무수히 반복해서 일어나는 것으로 볼 수 있다. (참고 : 바퀴의 구름 마찰력)요철설접촉면의 형상에 의해 마찰이 생긴다는 이론으로 17세기 말부터 18세기 중반까지 논의되다가 쿨롱에 의해 확립된 이론이다. 그러나 정확한 관찰에 근거를 두지 못하여 얼마 후 부정되었다.응착설최근에 마찰현상을 원자이론으로 설명하는 것으로 마찰의 원인으로 인정받고 있다. 표면이 매끄러운 금속도 고성능 현미경으로 관찰하면 돌출된 부분과 들어간 곳이 있어 매우 거친 표면처럼 보인다. 이러한 두 표면이 접촉하면 돌출부들은 서로 접촉하게 된다. 이 접촉점에서의 압력은 보통 표면 전체의 평균 압력보다도 엄청나게 커서 두 점은 뭉개져 응착이 된다. 즉, 접촉부분에 있는 원자들이 서로 단단히 달라붙게 되어 마디를 만든다. 이 때 두 표면을 서로 미끄러지게 하려면 이들 작은 마디들이 부서져야 한다. 대체로 1㎟의 면적 속에 이런 마디들이 수천 개 정도 있다. 그리고 그것들이 부서지자마자 다른 돌출 부분이 접촉하게 되어 또 다시 응착이 된다 이러한 원인으로 마찰이 발생한다는 이론이다.☞ 마찰력마찰력의 크기는 수직 항력과 마찰 계수의 곱으로 표현된다.상대속도가 없을때 마찰력해준 힘과 상자에 작용하는 마찰력과의 관계그래프. 가해준 힘이 최대 정지마찰력 보다 크면 상자는 미끄러지고 마찰은 운동마찰이 된다마찰력은 가해준 힘이 μsN과 같 아질 때까지 가해준 힘과 같다. 그 시 점에서 부터 상자는 미끄러지기 시작한다. 그리고 나서 마찰력은 상수가 되고 μkN이 된다.① 정지 마찰력정지해 있는 물체에 외력을 작용하여도 물체가 계속 정지하고 있을 때의 마찰력이다.정지 마찰력은 외력과 그 크기가 같고 방향은 외력이 작용하는 방향의 반대 방향으로 작용한다.② 최대 정지 마찰력정지해 있는 물체에 가하는 외력을 증가시킬 때 물체가 움직이기 직전의 마찰력을 최대 정지 마찰력이라고 한다.최대 정지 마찰력 F는 수직 항력 N에 비례한다.정지 마찰 계수는 접촉면의 성질에 따라 결정되며 접촉면의 크기에는 거의 관계가 없다. 그리고 최대 정지 마찰력은 마찰력 중에 가장 크며 μ는 보통 1보다 작다.③ 마찰각경사면에 물체를 올려놓았을 때 물체가 미끄러지기 시작할 때의 각을 마찰각이라고 한다. 판을 더 기울임에 따라 빗면에 평행한 중력의 성분력 Wsinθ는 점점 더 커지게 되고 정지 마찰력 F도 따라서 커지게 된다. 물체가 미끄러지지 않는 한 Wsinθ와 F는 크기는 같고 방향은 반대가 된다. 이 때 Wsinθ는 최대 정지 마찰력보다는 작다. 그러나 물체가 미끄러지기 직전에는 빗면에 평행한 중력의 성분력과 최대 정지 마찰력 F=μsN=μsWcosθ는 같게 되므로 여기서 정지 마찰 계수를 구하면 다음과 같다.μs=μs=tanθ거친 경사면에 있는 벽돌에 작용하는 힘들. 각이 임계각 보다 작으면 마찰력은 경사면 아래로 향하는 성분 와 균형을 이룬다. 보다 큰 각에서 벽돌을 경사면을 따라 미끄러져 내려간다. 임계각 는 에 의해 정지 마찰계수와 관계가 있다.④ 운동 마찰력물체가 운동을 할 때 작용하는 마찰력이다.운동 마찰력 Fk도 운동 마찰 계수μk와 수직 항력(N)을 곱한 값과 같다.☞ 마찰계수마찰계수는 물체가 정지하고 있을 때의 정지마찰계수와 운동하고 있을 때의 운의 매끄러운 정도 또는 윤활제의 종류에 따라 값이 달라지므로 물질상수라고는 할 수 없다.또한 운동마찰계수 μk는 보통 μs보다 작다.그림과 같이 수평면상에 있는 무게 W의 물체에 수평력 P가 작용할 때 물체의 평형 상태는 자유 물체도와 같다.그림 1. 자유물체도여기서 N은 수평면이 물체에 주는 수직 반력이고 F는 마찰에 의한 반력 즉, 마 찰력 이며 R은 N과 F의 합 반력을 표시한다. 평형을 유지하기 위해서는 P=F, W=N이 성립하며 P가 증가하더라도 물체가 움직이기 전까지는 F도 따라서 증가한다. P를 점점 더 증가시키면 어느 순간 물체는 움직이기 시작하고, 그 순간 마찰력 F는 그 최대값 F=μN 에 도달한다. 따라서 마찰계수 μ는 μ=F/N=P/W로 결정된다. 이때 접촉면의 수직선과 합 반력이 만드는 각도 β는 최대값 φ에 달하며 tanφ=μ가 되고 이 각도 φ를 마찰각 이라고 한다.2.2 경사면에서 물체가 미끄러져 내릴 때① 마찰각 = 경사각수평면과 각도 β 만큼 경사진 면 위에 놓여있는 물체가 정지해 있기 위해서는 수직반력,마찰력이다. 경사각 β를 증가시키면 어느 순간 물체는 움직이기 시작하고 그 순간 마찰력은, 즉이다.② 마찰각 > 경사각물체가 미끄러져 내리기 시작하는 순간에이므로이다.③ 마찰각 < 경사각(case4)경사각이 크므로 경사각을 증가시키면 미끄러지기 시작하는 순간하중 P가 없으면 물체는 미끄러져 내린다. 그러나 큰 P 를 작용시켜 정지시킨 상태에서 경사각을 증가시키면 미끄러지기 시작하는 순간이므로,이다.2) 경사면에서 물체를 끌어올리는 경우 물체가 위로 움직이기 시작하는 순간이므로,이다.☞마찰계수의 측정의 예I.정지마찰계수 측정1)나무도막, 도르레 및 추걸이를 아래 그림2과 같이 수평면상에 장치한다.2)나무토막의 면을 수평면과 접촉시키고 추걸이에 추 M1 을 증가시키면서 미끌어지기 시작 하는 순간의 추걸이 및 추의 질량을 5회 측정하여 평균을 구한다.3)접촉면을 달리 하고 과정 2를 반복한다.4)나무토막의 질량 M0 를 측정하여 기록.3)가속운동이면 추를 감소시키고 감속운동이면 추를 증가시켜 나무토막이 등속운동이 되도 록 추의 질량을 조절한다.4)등속운동이라 추정되면 시간 기록계를 작동시켜 테이프의 길이를 비교하여 등속운동이 되 는 추의 질량을 정확히 5회 측정하고 평균을 구한다.5)접촉면을 바꾸어 가면서 과정 2, 3, 4를 반복한다.6)나무토막 위에 0.5, 1, 1.5kg 의 하중 M2를 차례로 올려놓고 과정 2～5를 반복한다.7)위 측정치로부터 운동마찰력의 크기가 접촉면적에 무관하며, 법선력에 비례함을 관찰하고 운동마찰계수를 식 μk= fk/N로 구한다.※과정I 및II로부터 얻은 결과가 μk < μs 를 만족시키는가를 확인한다.정지한 상태에서 표면 상호간에 작용하는 마찰력을 정지 마찰력이라고 한다. 정지 마찰 력중 가장 큰 힘을 최대 정지 마찰력이라고 한다. 정지 마찰력은 접촉면과는 무관하고 법선력에는 비례한다. 최대 정지 마찰력의 크기와 법선력의 크기의 비를 관여된 두 표면 사이의 정지 마찰 계수라고 한다.운동 마찰력도 역시 접촉면과 무관하고 법선력에 비례한다. 그리고 운동 마찰력은 두접촉면이 가지는 상호간의 상대속도에 관해서는 무관하다. 주어진 접촉면의 짝에 대해서 보통 운동 마찰계수가 정지마찰 계수보다 작다. 평면과의 경사를 가진 빗면위에 놓인 질량인 물체에 작용하는 힘에는 수직항력, 빗면에 따라 내려오는 힘와 마찰력가 있다 물체가 미끄러져 내려오지 않을 때 이 들 사이에는인 관계가 있다. 빗면의 각가 어떤 임계각가 되면 물체는 막 미끄러져 내려오기 시작한다. 이때는이다. 즉한편,이므로, 따라서이다.최대 정지 마찰계수는 물체가 미끄러져 내려오는 순간의 빗면 각의 탄젠트 값이다.한 물체가 다른 물체가 접촉하여 물체가 정지하고 있을 때나 일정한 속력으로 운동할 때 그 접촉면의 상태에 따라 달라지며, 접촉면에 직교하는 법선력에 비례한다. 즉 그림(9-1)과 같이 물체 A에 힘를 작용시켜 물체 A가 겨우 움직이게 될 때의 마찰력을 정지마찰력이라 하며, 그 값은 법선력에 비례한다. 즉는……………… (9-3)이다. 또는이고,이므로……………… (9-4)이다. 이 식은 마찰력의 일반적인 식으로 물체가 겨우 움직일 수 있게 힘를 작용시켰다면……………… (9-5)이고, 물체가 일정한 속력으로 운동하도록 힘를 작용시켰다면 다음과 같다.……………… (9-6)물체가 경사면 위에서 자유로이 일정한 속력으로 겨우 미끄러져 내려오도록 비탈의 각이 조절되었을 때, 이 각을 마찰각이라 부른다.이 때는 끌어올리는 힘을 작용시키지 않으므로이고,으로 되어 운동마찰계수는……………… (9-7)이 된다.? 그밖의 실험 이론☞ 뉴턴의 제1법칙■ 갈릴레이의 사고 실험① 빗면에서 공을 놓았을 때 빗면의 기울기가 작을수록 공이 처음 높이까지 올라가기 위해 굴러가는 거리가 더 멀어진다는 사실에서 마찰이 없는 수평면에서는 공이 영원히 등속도 운동을 할 것이라고 생각하였다.② 어떤 물체에 작용하는 힘이 없거나, 작용하는 힘들이 서로 비겨서 알짜힘이 0이 되면 그 물체는 운동 상태를 그대로 유지하려는 성질이 있다. 이것을 관성이라 한다.즉, 알짜힘(힘의 합력)이 0이면 운동하던 물체는 그 속도 그대로 운동하려 하고 정지해 있던 물체는 계속 정지 상태를 유지하는 것을 관성의 법칙이라 한다.■ 관성의 예① 정지 상태를 계속 유지하려는 성질카드 위에 동전을 올려놓고 카드를 갑자기 튕기면 동전이 컵 안으로 떨어진다.무거운 추에 걸린 실을 갑자기 당기면 실의 아래 부분이 끊어지고 서서히 당기면 위 부분이 끊어진다.② 운동 상태를 계속 유지하려는 성질③ 관성의 크기 : 질량이 큰 물체일수록 관성이 크다. 그러므로 관성의 크기는 질량과 같다. 이런 의미의 질량을 관성 질량이라고 한다.■ 관성력가속 운동하는 자동차에 탄 사람은 가속되는 방향의 반대 방향으로 힘을 받는 것처럼 느낀다. 이 힘을 관성력이라 한다. 점점 속력이 빨라지는 자동차에 탄 사람은 뒤로 힘을 받고 브레이크를 밟아서 속력이 느려지는 자동차에 탄 사람은 앞으로 힘을 받는다. 이 때 관성력의 크기는 자동차 가속도의 크기에 비례한다.상대적다.

공학/기술| 2003.06.06| 14페이지| 1,000원| 조회(1,635)

실험, 관성, 뉴톤, 마찰, 마찰계수

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[신호 발생기] 신호 발생기(해피켐퍼스최종판) 평가A+최고예요

신호발생기 사용법1. 실험의목적1) 신호발생기(function generater)의 동작 특성을 조사한다.2) 오실로스코프(oscilloscope)를 이용하여 신호발생기의 출력을 관찰한다.2. 신호발생기의 원리 - 이론적 배경신호 발생기는 선택된 주파수 범위 내에서 교류 전압을 발생한다. 또한 신호 발생기는 여러가지 형태의파형을 만들어 낼수 있다. 한 개의 신호 발생기로는 비록 모든 범위의 주파수나 모든 종류의 파형을 만들 수는 없지만, 수 Hz의 적은 주파수에서부터 수츤 MHz 법위의 주파수를 만들 수 있다.파형은 사인파, 구형파, 톱니파 등이다. 신호 발생기는 통상 낮은 저압 출력을 가지고 있는데, 그 이유는 전원을 공급하기보다는 측정과 실험을 하기 위하여 일반적으로 신호 발생기를 사용하기 때문이다. 함수 또는 파형 발생기라 불리는 특별한 형태의 신호 발생기는 광범위한 주파수의 사인파, 및 톱니파를 만들지만 상대적으로 낮은 전압이다.신호 발생기는 발생 주파수 범위에 따라 구분된다. 가청 주파수(AF)신호 발생기는 수 Hz에서 20KHz범위의 가청 주파수 내의 주파수를 발생시킨다. 신호 자체는 단순히 사인파이다. 출력 전압은 수 볼트에서 약 20볼트 정도이다. 신호 발생기는 계측 장비이므로 정밀도와 안정도가 가장 중요하다.1) 가청 주파수 발생기가청 주파수 신호 발생기는 가청 주파수 범위(약 20kHz 까지)에서 동작되도록 설계되어 있지만, 대부분의 상용 발생기는 수백 kHz 내의 범위의 것이다. 신호 발생기는 종종 무선 수신기의 고장 발견을 위한 테스트 신호를 얻기 위해 사용되므로 그 주파수 범위는 표준 AM 및 FM 방송 대역의 주파수 까지확장된다. 이러한 형태의 신호 발생기는 또한 변조된 신호를 발생할 수 있는 장치가 되어 있다. 외부로부터 유입되는 신호가 신호 발생기의 출력에 미치는 영향을 방지하기 위하여신호 발생기와 연결 장비 사이에 차폐용 케이블을 사용한다.본 실험에서는 신호 발생기의 출력 전압뿐만 아니라, 신호 발생기의 파형과 주파수에도 초점을 조절 단자 : 내부 SWEEP 발진기의 SWEEP 비 (또는 SWEEP 주파수)를 조절할 때 사용됩니다.⑥ 대칭성(SYMMETRY) 조절단자: 단자를 당긴 후 회전시키면 원하는 출력 파형의 비대칭성 (또는DUTY CYCLE)을 얻을 수 있습니다.[표1] SYMMETRY 조절⑦ DC OFFSET 조절단자 : 단자를 당기면 신호에 DC 전압이 인가됩니다.시계방향으로 돌리면 양(+) 전압이 더해지고, 반시계방향으로 돌리면 음(-) 전압이 더해집니다.⑧ 진폭 (AMPLITUDE)/PULL -20dB 조절 단자: 단자를 조정하여 출력 신호의 진폭을 조절합니다.(반 시계방향 최대시는 20dB이상 감쇄시킬 수 있습니다.)단자를 당기면 20dB까지 출력 신호에 감쇄가 생기며 단자를 당긴후 반시계 방향 최대시에는 40dB까지 감쇄가 가능합니다.⑨ 주파수 범위 선택 단자 : 7개의 범위중 1개를 선택하면 원하는 주파수 범위를 선택할 수있습니다.⑩ 파형 선택 단자 : 정현파, 삼각파, 구형파 선택 단자 중 1개를 누르면 원하는 파형을 얻을 수 있습니다.⑪ VCF IN 단자 : 이 단자에 전압을 인가하여 출력 파형의 주파수를 가변시킬수있습니다.0V ∼ +10V의 전압을 인가하면 100 : 1 의 주파수 변화가 가능합니다. 최대변화는 주파수 다이얼 눈금을 0.2이차로 해야 합니다.⑫ TTL-OUT 단자 : 주파수 다이얼, SYMMETRY, SWEEP폭/비, 그리고 범위 선택 단자로 결정된 TTL-LEVEL 신호의 출력연결부입니다.⑬ 출력 (OUTPUT) : 파형 선택 단자로 선택된 파형의 출력 연결부입니다.4. 실험도구1)함수발생기(1) 함수발생기 원리(function generator)함수발생기(Function Generator)는 낮은 레벨의 다양한 교류(정현파. 삼각파, 구형파)를 만들어 제공해주는 장비로 보통 규칙적인 파형의 주파수 계측기능도 갖고 있다. 제공되는 파형의 주파수는 아주 낮은 범위에서 높은 범위까지 가변될 수 있어서 회로시스템의 주파수 특성을 분석하는데 좋은 를 발생한다.⑧ 대표적인 함수 발생기는 사인파, 구형파 그리고 톱니파를 발생할 수 있다.⑨ 함수 발생기의 대표적인 조절 및 기능은 다음과 같다.· 파형 선택 스위치· 주파수 범위 선택하기 위한 스위치 또는 다이얼· 교류 주파수 범위 내에서 정확한 주파수를 선택하기 위한 주파수 다이얼(4) 함수발생기의 구성함수발생기는 정현파, 펄스파, 톱니파, 삼각파 등의 신호 전압을 발생하는 장치로 전기 회로 실험에 널리 쓰이는 장비이다. 은 함수발생기의 구성도를 보인 것이다. 함수발생기 전면에 있는 knob 또는 button을 이용하여 파형의 주파수, 오프셋 전압, 첨두간 전압(peak-to-peak voltage), 대칭도(symmetry)등을 조절할 수 있다. 함수발생기의 구성도상측 전류원(주파수 조정전압 비교기multivibrator주파수 제어 회로적분기하측 전류원출력 증폭기출력는 오프셋 전압이 0인 정현파의 예를 보인 것이다. 이를 수식으로 표현하면,v(t)={V_PP}over{2}cos( omega t+ phi )여기서,phi: 위상omega =2 pi f: 각 주파수V_PP: 첨두간 전압첨두간 전압(VPP)과 실효 전압(Vrms)간에는 다음의 관계가 성립한다.{V}_{r m s}={V_PP}over{2 SQRT 2}=0.354V_PP신호의 주파수( )와 주기(T)와는f={1overT}의 관계가 성립한다.은 펄스 파형의 예를 보인 것으로 여기서A : 펄스 진폭 T : 펄스 주기 Vo : 오프셋 전압: 펄스 폭 TR : 상승 시간 TF : 하강 시간파형 형성 회로0VPPωtωT 정현파의 예v(t)v(t)τ0.9AA0.1ATFVoffTRT 펄스 파형의 예펄스의 상승 시간 및 하강 시간은 펄스 진폭의 10%에서 90% 사이를 전이하는 데 소모되는 시간으로 신호의 -3㏈ 대역폭( 3)과, RC 저역 통과 필터의 시정수(RC)와는 다음의 관계가 성립한다. 즉,{T_R}={T_F} {0.35over _3}=2.2RC펄스 파형의 ON time을 주기로 나누고 이를 백분율로 나타분히 증폭된 후에 수평 및 수직 편향 코일에 인가된다.주기적인 신호를 화면상에 항상 같은 위치에 표시하게 되면 시간에 따라 신호의 전압이 변하는 모양을 편리하게 관측할 수 있다. 예를 들어 정현파를 관측하기 위해 이 신호를 증폭하여 CRT의 수직 편향 코일에 인가하고 정현파가 음에서 양으로 변하는 순간에 주기가 일정한 톱니 파형을 수평 편향 코일에 인가한다면 종축을 전압으로 하고 횡축을 시간으로 한 정지된 파형이 CRT에 표시될 것이다. 수평 편향 코일에 인가되는 톱니파를 트리거(trigger)신호라 부른다.입력신호디지털 오실로스코프는 아날로그형과 같은 원리로 동작하나 디지털 회로가 추가되어 여러 가지 편리하고 강력한 부가적 기능이 내장되어 있다. 아날로그 입력 신호는 디지털 신호로 변환되고(A/D 변환) 디지털 영역에서 여러 가지 연산이 수행되고 다시 아날로그 신호로 변환되어(D/A 변환) 편향 코일에 인가된다. 이러한 일련의 디지털 처리 기능은 디지털의 고집적화, 고속화 및 저가격화에 의해 가능하게 되었다.회로의 신호를 오실로스코프에 인가하였을 때, 이 회로는 오실로스코프 입력 임피던스에 의한 loading효과를 받지 않아야 한다. 측정하고자 하는 신호를 오실로스코프에 연결하기 위해 동축 전송선 형태의 오실로스코프 프로우브(probe)가 흔히 상용된다. 는 측정 회로가 프로우브를 통해 오실로스코프에 인가된 상황을 보여주고 있다. 여기서 피측정 회로를 VS와 RS가 직렬로 연결된 테브난 등가회로로 나타내었으며, LP는 프로우브의 접지단자의 lead inductance를 의미한다. 오실로스코프용 프로우브는 에서와 같이 1:1 또는 10:1 전압 감쇄 선택 단자가 있으며, R1,은 전압의 10:1 감쇄를 위해 C1은 프로우브 및 오실로스코프의 커패시턴스로 보상하기 위해 사용되었다. 오실로스코프의 입력 임피던스는 R2와 C2의 병렬로 나타낼 수 있으며 이의 전형적인 값이 에 표시되어 있다.보통 사용되는 50[Ω] 동축선은 단위 길이당 20∼40[㎊]의 shunt 표를 구해 보면 과 같다. 은 위상차에 따른 리사쥬 패턴의 모양을 나타낸 것이다. 리사쥬 패턴으로부터 위상 차 θ를 얻기 위해 의 b점과 c점의 전압을 Vb와 Vc로 나타내면 로부터 다음 식을 얻는다.v1(t)으로 매우 커서 대부분의 회로에 대해 loading효과는 무시할 만큼 작게 된다. 실제로 위 식 조건을 정확하게 실현하기 위해 보상 회로의 커패시턴스를 조절할 필요가 있다. 이를 위해 오실로스코프 앞 패널에 제동되는 1[㎑]펄스 파형인 프로우브 조정 신호를 사용하여 와 같이 정확한 펄스 모양이 오실로스코프에 표시되도록 C1을 조정한다.오실로스코프를 사용하여 신호의 파형, 크기, 주기 신호의 주파수 등을 측정할 수 있음은 물론 두 신호의 상대적 위상을 측정할 수도 있다. 두 신호{v_1}=V_1cos omega t(10.11){v_2}=V_2cos( omega t- theta )(10.12)를 오실로스코프로 동시에 관측하면 과 같다. 이 그림으로부터theta = {tau overT}times360DEG(10.13)를 이용하여 위상 차 θ를 구할 수 있다.τTtv2(t) 두 교류 신호의 상대적 위상- 오실로스코프는 전자장비를 보수하거나 디자인할 때 필요한 필수적인 계측기로 전기적 신호를 화면상에 나타내 주는 것이다. 물리적인 세계에서는 에너지, 입자의 진동, 그 밖의 보이지 않는 힘들이 어디에서나 존재하며, 이러한 힘들을 전기적인 신호로 바꿔주는 것이 센서이고, 바뀐 전기적 신호를 연구하고 관찰할 수 있는 것이 오실로스코프이다. 오실로스코프는 쉽게 말해 전기적인 신호를 화면에 그려주는 장치로서 시간의 변화에 따라 신호들의 크기가 어떻게 변화하고 있는지를 나타내 준다.- 오실로스코프는 간단히 화상 기능을 가진 전압 측정기로 생각할 수 있다. 일반적인 전압측정기는 신호 전압을 출력하기 위해 계측 척도를 가진 지시계나 수치를 출력해 내는 수치 표시기를 갖는다. 반면, 오실로스코프는 시간에 대한 신호의 전압변화를 볼 수 있는 스크린을 갖는다. 전압측정기는 실효치로 .

공학/기술| 2003.06.06| 16페이지| 1,000원| 조회(2,516)

오실로스코프, 신호발생기, 함수발생기

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