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물리학 실험 예비 보고서_04. 지구자기장 실험_Ver1_200524_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 24. 16:09
1.실험제목 지구 자기장 2.실험목적 Biot-Savart 법칙을 이해하고, 탄젠트 검류계릐 검류계 상수와 환원 계수를 결정하여 지구 자기장의 수평 성분을 구한다. 3.기본이론 1) Biot-savart 법칙 자유공간상의 한 점에 미소선전류 가 있는 경우 주변의 한 점에서의 미소자계는 미소선전류(differential line current) 또는 미소전류소(differential current element) => 길이가 작고, 반경이 무한히 작은 원통도체인 filamentary conductor에 current가 흐르는 것
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물리학 실험 예비 보고서_03. 옴의 법칙 실험_Ver1_200523_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 23. 15:16
1.실험제목 Ohm의 법칙 2.실험목적 저항들이 직렬 및 병렬로 연결된 회로에서 전압, 전류를 측정하여 Ohm의 법칙을 확인하며, 각 회로에서의 등가저항을 실험적으로 측정하고 이를 폐회로 정리에 의한 이론적 결과와 비교한다. 3.실험이론 (1) 옴의 법칙 코일선의 양단에 가변전위차 V를 가해주자. 가해 준 각각의 전위차에 대해서 전류 I를 측정하고 V를 가로축으로 I를 세로축으로 그림을 그리면 직선이 나온다. 이것은 도체의 저항은 가해 준 전압의 값 여하에 관계없이 동일하다는 뜻이 된다. 금속도체에 대해 성립하는 이 결과를 옴의 법칙이라고 한다. 그림 (1) 에서 전압을 부의 값으로 한다는 것은 도선 코일에 가해 준 전위차의 극성을 역으로 한다는 사실에 대응한다. 극성을 역으로 하는 일의 경우 전류의 흐..
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물리학 실험 예비 보고서_02. 등전위실험_Ver1_200523_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 23. 15:01
1.실험제목 등전위 실험 2.실험목적 전기장이 형성된 수조 안에서 전극의 형태에 따른 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 측정하여 전기장의 개념을 이해한다. 공간적으로 장이 형성되는 모양을 확장하여 생각해 보고 우리가 살고 있는 실 공간에 무수히 얽힌 전기장 및 자기장, 중력장 등의 모양을 상상해 본다. 3.기본이론 1) 전기장 전기장이란 대전체 주위의 전기적인 힘이 미치는 공간으로써, 전위차를 가지는 두 전극 사이에서는 언제나 존재한다. 전기장 내의 한 점에 단위양전하를 놓았을 때 작용하는 힘을 그 점에 대한 전기장의 세기라고 하며, V/m 이라는 단위로 표시한다. 전기장의 세기는 크기와 방향을 가지는 벡터량으로, 크기는 일정한 거리에 대한 전위차에 비례하며, 방향은 전위가 낮아지는 방향으로 향한다. ..
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물리학 실험 보고서_01. 정전기실험(쿨롱의 법칙)_Ver1_200523_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 23. 14:54
1.실험제목 정전기 실험 2.실험목적 두 전하 사이의 힘을 측정하여 쿨롱의 법칙을 확인한다. 3.기본이론 1) 쿨롱의 법칙 쿨롱은 비틀림 저울을 사용하여 두 전하의 전하량과 전기력 사이의 관계, 전하 사이의 거리와 전기력 사이의 관계를 알아냈다. 비틀림 저울은 수정 실에 매달린 가볍고 절연된 막대의 한 끝에 대전된 금속구 A를 다른 끝에는 균형을 잡기 위해 추를 매달아 놓았다. 이 때 구가 움직일 때 공기의 영향을 받지 않게 하기 위해 유리 상자 안에 이 장치를 놓고 구의 위치를 알 수 있게 원통면에 눈금을 정해 놓았다. 여기에 A와 같은 전하로 대전된 구 B를 A에 가까이 하면 절연 막대가 회전하고, 실의 비틀림 탄성에 의한 복원력과 전기력이 평형에 이르면 A는 정지한다. 수정실이 매어있는 윗부분에는 ..
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물리학1 14장 연습 문제 및 풀이_200523_R0물리학1 족보 2020. 5. 23. 14:24
14장 14-1. 그림 14.1에 나온 장치에서 기체의 부피를 일정하게 유지하며 기체의 온도를 증가시키고자 한다(등부피과정). 열저장체의 온도조절기와 피스톤의 무게를 어떻게 조절해야 하는가? 풀이) 온도 증가는 부피를 팽창하므로 피스톤 위에 물체의 질량을 증가 14-2. 일정한 압력 하에서 1.00몰의 단원자 이상기체에 1.00 J의 일을 해 주었다면 기체가 외부에 방출한 열량은 얼마인가? 풀이) 열역학적 일 14-3. 어떤 이상기체의 온도가 400 K이다. 이제 기체의 압력을 2.0 kPa로 일정하게 유지시킨 채, 기체의 부피를 0.010 m3에서 0.020 m^3로 증가시킨다. 이 과정 동안 기체에는 1.20 kJ의 열량이 공급되었다고 한다. 이 기체 내부에너지의 변화를 구하여라. 풀이) 열역학 제 ..
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물리학1 13장 연습 문제 및 풀이_200523_R0물리학1 족보 2020. 5. 23. 12:55
13장 13-1. 부피가 일정한 기체 온도계를 드라이아이스(－80℃) 온도에 맞추었더니 압력이 0.90 atm이었다. 에틸알코올의 끓는 온도(78℃)와 물이 끓는 온도에서 이 기체 온도계의 압력은 각 각 얼마인가? 풀이) p/T = 일정, 주의 : 온도의 단위에 조심 13-2. 섭씨 온도와 선형 관계에 있는 온도 척도 Z에 대해 물은 －100°Z에서 얼고 300°Z에서 끓는다고 한다. 50°Z는 섭씨 몇 도인가? 풀이) 13-3. 열전도도가 1.366 W/(mᆞK)인 콘크리트로 만들어진 길이 5.0 m, 높이 2.5 m, 두께 20 cm인 벽이 있다. 벽의 안쪽은 24℃, 바깥쪽은 10℃로 온도가 유지된다고 한다. 12시간 동안 이 벽을 통하여 얼마만큼의 열량이 빠져 나가겠는가? 풀이) 단위 시간에 흐르..
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물리학1 12장 연습 문제 및 풀이_200523_R0물리학1 족보 2020. 5. 23. 03:06
12장 12-1. 다음의 식들이 모두 같은 것임을 보여라. 풀이) 12-2. 시각 t = 0에 파동의 변위가 y = Asin(kx+π/ 4)와 같이 주어졌다. 이 파동의 파수는 k = πm^-1이고 진폭은 A = 1.0 m이다. 파동이 +x 쪽으로 2.0 m/s의 속력으로 이동한다면 파동의 주기는 얼마인가? 풀이) 파동의 속력 12-3. 선질량밀도가 1.6 x 10^-4 kg/m인 줄을 따라 전파되고 있는 횡파의 식이 y(x,t) = 0.02sin(2.0x + 30t)로 주어졌으며, x와 y의 단위는 m이고 의 단위는 s이다. (가) 파동의 속력을 구하여라. (나) 줄의 장력을 구하여라. 풀이) 주어진 파동 방정식에서 12-4. 두 벽 사이에 질량이 2.0 x 10^2 g이고 장력이 5.0 x 10 N이..
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물리학1 11장 연습 문제 및 풀이_200521_R0물리학1 족보 2020. 5. 21. 20:46
11장 11-1. 시각 t = 0에 A만큼 압축된 용수철에 매달려 있는 물체가 단순조화진동을 한다. 물체의 위치 x(t)를 구하여라. 단, 용수철상수는 k이고 물체의 질량은 m이다. 풀이) 11-2. 용수철 상수가 k = 5.0 x 10^3 N/m인 용수철의 한쪽 끝은 벽에 고정되어 있고 다른 쪽 끝에는 질량 1.0 kg의 물체가 연결되어 있다. 5.0 x 10^2 N의 힘으로 물체를 최대한 끌어당겼다가 시각 t = 0에 물체를 놓았을 때 물체의 단순조화진동의 변위 x(t)를 구하여라. 풀이) 11-3. 질량 0.50 kg인 물체가 가벼운 용수철(용수철 상수 2.4 x 10^3 N/m)에 매달려 마루 위에 있다. 용수철을 평형 지점에서 8.0 cm 압축하였다가 놓았을 때 (가) 운동방정식을 세워라. (나..