물리학 실험 족보
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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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물리학 실험 보고서_3-1. 힘의 평형과 합성 실험 예비 보고서_Ver1_200516_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 16. 16:37
1. 이 실험의 목적은 무엇인가? ① 힘의 평형이란 무엇인지 이해한다. ② 여러 힘들의 합력을 구하는 합성법에 대해서 이해한다. 2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오. ① F = F1 + F2 + F3 … = 0 1) 두 힘의 평형 - 물체의 한 점에서 방향이 반대이고 크기가 같은 두 힘 F1, F2가 작용할 때 그 합력이 0이면 물체에 대한 힘의 효과는 물체에 힘이 작용하지 않는 것과 같다. 이때 두 힘은 평형이 되었다고 한다. 즉 두 힘의 합력은 F1 + F2 = 0이 된다. 2) 세 힘의 평형 : 물체의 한 점 P에 3개의 힘 F1, F2, F3가 작용하여 그 합력이 0이 될 때, 이 3개의 힘은 평형이 되었다고 한다. 물체에 작용하는 3개의 ..
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물리학 실험 보고서_3-9 회전장치에 의한 관성 모멘트 측정 예비 보고서_Ver1_200516_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 16. 16:31
1. 이 실험의 목적은 무엇인가? 두 물체로 된 회전체의 관성 모멘트를 측정한다. 2. 측정치의 계산에 사용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리학적 의미를 설명하시오. (1) 강체에서 계 내의 질점들은 서로 확고부동한 위치를 지키고 있다. 그런데 이런 강체가 각속력 를 갖고 회전할 경우를 생각해 보자. 회전축에서 의 거리에 있는 질량 의 질점은 각속력 로 반지름 의 원운동을 하게된 다. 이때 이 질점의 선형속도와 운동에너지는 다음과 같다. 강체의 경우는 가 모든 질점에 대해 공통이며 회전축으로부터의 수직거리 은 질점마 다 다르다. 이 강체의 총운동에너지를 라 하면 다음과 같다. 여기서 은 다음과 같이 로 나타내고 이 를 관성 모멘트 혹은 관성능률이라 한다. 의 차원은 이며 는 회전축으로부터 강..
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물리학 실험 보고서_3-2 포물선 운동 실험 예비 보고서_200516_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 16. 16:24
1. 이 실험의 목적은 무엇인가? ① 포물선 운동을 하는 낙체의 가속도를 측정한다. 2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오. 1) 수평․수직 방향의 속도 포물선 운동은 수평방향의 등속도 운동과 중력에 의한 수직방향의 낙하운동이 합성된 운동이다. 만약 어떤 물체를 수평면과 의 각으로 초속도 로 던졌다면, 이 물체는 수평방향으로는 의 등속도 운동을 하고, 수직방향으로는 인 초속도로 곧 바로 던져 올리는 경우와 같은 등가속도 운동을 한다. 2) 또는 t시간동안에 종축으로 움직인 거리를 s라 해서, 이 s를 평균속도와 시간의 곱으로 구할 수 있다. 3) 평균속도는 초기속도( )와 최종속도( )의 합의 반이다. 그런데 여기서 초기속도 는 0이므로 최종속도는 평..
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물리학 실험 보고서_3-11 용수철 진자의 에너지 보존 실험 예비 보고서_Ver1_200516_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 16. 16:19
1. 이 실험의 목적은 무엇인가? 위치에너지의 변화를 용수철의 탄성에너지의 변화로 바꾸어 에너지가 보존됨을 확인한다. 2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오. 1) 에너지 보존 물체가 운동하고 있는 동안 마찰력과 같은 힘이 작용하지 않는다면, 그 물체의 위치 에 너지(Ep)와 운동 에너지(Ek)를 합한 역학적 에너지는 항상 일정하게 보존된다. Ep(mgh) + Ek( mv2) = E (일정) 2) 위치 에너지 물체가 그 위치 때문에 갖게 되는 에너지를 위치에너지라 한다. 우리가 중력을 거슬러서 물체를 들어올릴 때는 운동과 중력의 방향이 평행이므로 일을 하게 된다. 질량 m이 되는 물체에 작용하는 중력의 크기는 그 물체의 무게 mg와 같으므로, F=mg..
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물리학 실험 보고서 3-6 에어트랙을 이용한 무마찰 실험 예비 보고서_Ver1_200516_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 16. 16:15
1. 이 실험의 목적은 무엇인가? 마찰이 없는 미끄럼판을 이용한 실험을 통하여 Newton의 제 1, 2, 3법칙을 확인한다. 2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오. 1) 에어트랙 공기에 의한 미끄럼판(Air track)은 압축공기를 작은 구멍으로 균일하게 분출시켜 활차 (Glider)를 뜨게하여 마찰이 없이 운동할 수 있게 만든 장치이다. 2) Newton의 제 1법칙과 관성계 Newton의 제 1법칙 : 정지하고 있는 물체는 계속 정지해 있으려하고 등속도로 직선운 동하고 있는 물체는 외력이 미치지 않는 한 등속도 운동을 계속하려 한다. 좀더 간단히 줄이면 물체에 미치는 알짜힘이 0이면 그 가속도는 0이라고 말할 수 있다. 즉 Σf=0이면 a=0이..
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물리학 실험 보고서 3-6 금속막대의 영률 예비 보고서_Ver1_200516_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 16. 16:08
1. 이 실험의 목적은 무엇인가? Ewing 장치를 이용하여 금속 막대의 Young률을 측정한다. 2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오. - 고체의 변형 고체는 이상적인 물체인 강체와는 달리 힘을 받으면 어느 정도 변형된다. 그 힘이 없어졌 을 때 원래의 모양으로 되돌아오면 그 고체는 탄성적이라 한다. - 변형력 고체의 모양을 변형시키는 변형력은 작용하는 힘 F의 단변멱 A에 대한 비로 나타낸다. 곧, 로 정의한다. 따라서 변형력의 단위는 [N/m`]이다. 만일 힘이 작용하는 단면에 수직하지 않으면 그 힘은 그 면에 수직한 법선력 FN과 면에 나란한 접선력 FT로 분해할 수 있다. 그래서 변형력도 로 나눌 수 있다. ․변형과 탄성률 고체가 변형력을 ..
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물리학 실험 보고서_5-1 고체의 선팽창 계수 측정 예비 보고서_Ver3_200516_R0물리학 실험 족보 2020. 5. 16. 15:57
1.실험 제목: 고체의 선팽창 계수 2.실험 목적: 선팽창 측정장치를 이용하여 몇 종류 금속 막대의 선팽창계수를 측정한다. 3.기구 장치 선팽창계수 측정 장치, 온도계, dail gauge(혹은 마이크로미터), boiler 4.이론 -선팽창 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물 속에 넣으면 쉽게 펴진다. 잘 열리지 않는 병 뚜껑을 가열하면 쉽게 열 수 있다. 이런 생활의 경험들은 온도가 올라가면 물질이 팽창하는 성질을 이용한 것이다. 모든 물체는 대체로 온도가 올라가면 부피가 팽창하게 된다. 고체는 부피와 함께 길이, 면적도 팽창한다. 온도가 올라가면서 길이가 팽창하는 것을 선팽창, 부피가 팽창하는 것을 부피 팽창이라 하고 이들을 합해서 열팽창이라고 한다. 온도가 올라가면 열팽창하는 것은 분자 또는 원자들의 운동..