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등전위선측정 결과보고서2025.01.121. 등전위선 측정 실험 실험을 통해 두 개의 디스크 전극과 두 개의 막대 전극 주변의 등전위선과 전기력선을 관찰하고 분석하였다. 디스크 전극의 경우 x축에서만 직선형의 전기력선이 나오고 나머지는 곡선 형태를 보였으며, 막대 전극의 경우 두 전극 사이 영역에서 전기력선이 x축과 평행하게 나타났다. 등전위선은 대체로 예상한 결과와 유사하게 그려졌으나 일부 오차가 발생했는데, 이는 수조의 정확한 수평 조절 실패와 전극 수직 세우기 실패 등이 원인으로 분석되었다. 1. 등전위선 측정 실험 등전위선 측정 실험은 전기장의 특성을 이해하는 데...2025.01.12
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구심력측정실험 레포트2025.01.121. 구심가속도와 구심력 회전 운동하는 물체가 갖는 구심가속도와 구심력을 이해하고, 특정 운동에서 실제로 구심력 역할을 수행하는 힘과 회전운동으로부터 측정한 구심력의 관계를 이해한다. 2. 등속 원운동 어떤 물체가 일정한 속력으로 원 궤도를 따라 운동할 때 매 순간 속도의 방향이 변해야 하므로 속도 방향의 변화에 대응하는 가속도가 존재하고, 이 가속도의 방향은 언제나 원의 중심을 향하게 된다. 이런 가속도를 구심가속도(centripetal acceleration)이라고 한다. 3. 구심력 측정 실험 장치 본 실험 장치에서는 질량이 ...2025.01.12
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운동량보존법칙 레포트2025.01.121. 운동량 보존 법칙 실험을 통해 두 물체의 충돌 전후에 선운동량이 보존되는지 확인하고 운동량 보존법칙을 이해하였습니다. 또한 충돌 전후의 운동에너지가 보존되는지도 확인하였습니다. 운동량 보존법칙은 이론적으로 성립하지만 실험적으로는 오차가 발생하는데, 이는 기계 측정의 오차, 마찰력, 공기저항, 충돌 시 에너지 손실 등 다양한 요인 때문입니다. 충돌 유형에 따라 운동에너지 보존 여부가 달라지며, 이번 실험에서는 비탄성 충돌로 인해 운동에너지가 보존되지 않았습니다. 1. 운동량 보존 법칙 운동량 보존 법칙은 물리학의 기본 원리 중 ...2025.01.12
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토크의 평형 실험레포트2025.01.121. 역학적 평형 물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 토크의 합이 0이 되어야 함을 이해한다. 어떤 강체가 평형 상태에 있으려면, 물체에 작용하는 알짜 외력이 0이어야 하고 어떤 축에 관해서든 물체에 작용하는 알짜 외부 토크가 0이어야 한다. 정적 평형에서는 물체가 관측자에 대하여 정지해 있어야 하며, 병진 속력과 각속력을 갖지 않는다. 2. 토크의 평형 실험 본 실험에서는 회전 평형에 관한 조건이 성립하는지 확인하는 실험을 수행한다. 실험장치는 실험판, 각도판, 평형막대, 토크 휠 지시기, 용수철 저울, 토크 휠, 도르래...2025.01.12
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회전관성측정실험 레포트2025.01.121. 관성 모멘트 관성 모멘트(또는 회전관성)는 회전 운동에 변화를 줄 때 물체가 저항하는 정도를 나타내는 물리량입니다. 관성 모멘트는 물체의 질량뿐만 아니라 회전축 주위로 질량이 어떻게 분포하는지에 따라 달라집니다. 이번 실험에서는 실험적으로 원반의 관성 모멘트를 측정하고 이론값과 비교하여 관성 모멘트를 이해하고자 합니다. 2. 평행축 정리 평행축 정리는 물체의 질량중심을 지나는 축에 대한 관성 모멘트와 다른 축에 대한 관성 모멘트 사이의 관계를 나타내는 법칙입니다. 이번 실험에서는 회전 막대와 원반을 조합하여 평행축 정리를 실험...2025.01.12
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숨겨진 물리적 변수 발견을 위한 머신 러닝 알고리즘2025.01.161. 머신 러닝 알고리즘 최근 과학의 발전이 점차 복잡한 방향으로 나아가면서, 이를 이해하고 분석하기 위한 방법론에 대한 필요성이 증가하고 있다. 특히 물리학에서는 복잡한 물리적 현상을 설명하기 위해 다양한 변수들을 식별하고 이들 간의 관계를 정의하는 과정이 요구되는데, 이는 굉장히 복잡하고 어려운 작업이다. 이러한 배경 속에서 컬럼비아 대학의 연구진이 개발한 머신 러닝 알고리즘은 동작 관련 영상만을 보고도 관련된 물리적 변수를 발견하고 산출하는 능력을 갖추고 있다. 2. 물리적 변수 발견 이 알고리즘이 뛰어난 점은, 알려진 시스템...2025.01.16
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일반물리학실험 일물실 관성모멘트 결과보고서 (A+)2025.01.161. 관성모멘트 이번 실험은 각 물체의 질량과 반지름을 측정한 후, 이것으로 측정한 가속도를 바탕으로 관성모멘트를 구한 뒤에 이론적으로 정의 되어있는 공식을 이용하여 구한 이론적 관성모멘트 값과 비교를 진행하는 실험이다. 해당 실험에서 지름과 반지름은 버니어 캘리퍼스를 사용, 질량은 전자저울을 사용하여 정확한 측정값으로 실험을 진행하고자 하였다. 가속도는 슈퍼도르래와 회전운동센서를 이용하여 가속도에 해당하는 그 값의 기울기의 평균을 구해 사용하였다. 2. 토크 물체가 축을 중심으로 가속될 경우, 물체가 받는 토크는 힘과 모멘트 팔의...2025.01.16
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단순조화운동 결과보고서2025.01.161. 단순조화운동 단순조화운동은 가장 간단한 진동 형태로, 진자의 진동과 같은 형태를 나타낼 수 있는 이상적인 운동이다. 이 운동은 원운동의 투사와 운동 형태가 같으며, 일상생활에서 시계추나 진자운동 등에서 근사하여 활용된다. 단진자는 단순조화운동의 대표적인 예이며, 매우 작은 변위만을 움직일 때 모든 힘이 1차식으로 근사가 가능하여 단순조화운동이 잘 일어난다. 2. 용수철상수 용수철상수는 용수철의 힘 또는 유연한 정도를 나타내는 상수로, 후크의 법칙에 따라 용수철의 탄성력은 용수철이 압축되거나 늘어나는 길이에 비례한다. 따라서 용...2025.01.16
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일반물리학실험 역학적에너지 보존 결과보고서(A+)2025.01.161. 역학적 에너지 보존 실험을 통해 역학적 에너지의 보존을 증명하고자 하였다. 경사면 위의 서로 다른 위치에서 카트의 운동 속도를 측정하여 각각의 위치에서 역학적 에너지가 보존됨을 확인함으로써 에너지의 보존을 증명하였다. 실험 결과 ΔU-ΔK의 평균값이 0.015로 완전히 0에 수렴하지는 않았지만, 이론적으로 역학적 에너지가 보존되어야 한다는 것을 실험적으로 확인할 수 있었다. 오차 발생 원인으로는 수레를 밀 때 인공적인 가속도가 작용되었고, 공기저항이 발생했기 때문인 것으로 분석되었다. 2. 운동 에너지 운동 에너지는 질량 m인...2025.01.16
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일반물리학실험 자유낙하 실험 결과보고서 (A+)2025.01.161. 자유낙하 본 실험에서는 피켓펜스(picket fence)를 포토게이트 사이로 낙하시켜, 자유낙하 운동에 대한 속력-시간 그래프를 얻는다. 그래프의 기울기로부터 중력가속도 g 값을 구하여 이론값과 비교해보도록 한다. 자유낙하는 어떠한 물체가 힘을 만유인력만 받아 일정한 가속도로 운동하는 상태를 의미한다. 일반적으로 자유낙하운동은 물체가 지표 부근에서 오직 중력만을 받으며 낙하하는 운동을 의미한다. 2. 중력가속도 중력 가속도 g는 지구의 중력에 의해 물체가 받는 가속도로, 지표면에서 약 9.8 m/s^2 이다. 뉴턴의 만유인력 ...2025.01.16
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