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금오공대 일반물리학실험1(일물실1) 2023 A+ 조화운동 예비 보고서2025.01.111. 용수철 운동 실험 목적은 용수철의 운동을 관찰하여 뉴턴의 운동방정식을 이해하고, 용수철 상수, 주기, 운동에너지, 위치에너지, 역학적 에너지를 구하는 것입니다. 실험 원리 및 이론에 따르면, 용수철의 변위 y에 대한 추의 힘은 후크의 법칙에 따라 -ky로 주어지며, 이를 뉴턴의 방정식에 대입하면 물체의 위치에 대한 일반해를 얻을 수 있습니다. 또한 운동에너지와 위치에너지의 합인 역학적 에너지가 일정하다는 역학적 에너지 보존법칙을 설명할 수 있습니다. 2. 뉴턴의 운동방정식 실험에서는 용수철의 운동을 관찰하여 뉴턴의 운동방정식을...2025.01.11
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에너지 보존 법칙 실험2025.01.111. 일(work) 일은 물체에 가해진 힘으로부터 외부에서 물체로, 또는 물체에서 외부로 전달된 에너지를 의미하며, 이를 통해 물체에 변위가 발생하면 힘은 물체에 일을 하였다고 한다. 이를 수식으로 정리하면 (수식-1)과 같으며 물체의 에너지가 외부로 전달되는 경우는 양의 일이고, 외부의 에너지가 물체에 전달되는 경우는 음의 일을 한다고 정의한다. 2. 운동 에너지 운동 에너지는 물체의 운동 상태를 나타내는 에너지이다. 물체의 질량을 m, 움직이는 물체의 속도를 v라고 할 때, 물체의 운동에너지 E는 (수식-3)과 같이 나타낼 수 ...2025.01.11
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[일반물리학실험]관성 모멘트2025.01.041. 관성 모멘트 이 실험에서는 회전 역학계에서의 대칭형태를 갖는 물체들에 대한 관성모멘트를 실험적으로 측정하고 이론적 계산과 비교하였습니다. 실험에서는 추의 위치에너지가 추의 운동에너지와 회전체의 회전운동에너지가 되는 것을 이용하여 회전틀과 결합한 물체의 관성모멘트를 구한 후 회전틀의 관성모멘트를 빼는 방법으로 물체의 관성모멘트를 구하였습니다. 이론값 계산에서는 대칭체의 모양에 따라 다른 공식을 사용하였으며, 실험 결과와 이론값을 비교한 결과 200% 이상의 큰 오차율이 나타났습니다. 이는 낙하높이 유지와 낙하시간 측정 과정에서 ...2025.01.04
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일과 에너지 실험 결과 보고서2025.01.061. 마찰력 실험을 통해 충돌수레와 나무토막의 마찰력 및 마찰계수를 측정하고 분석하였다. 충돌수레의 바퀴가 미끄럼마찰을 구름마찰로 전환하여 저항을 줄이는 것을 확인하였고, 정지마찰력과 운동마찰력의 특징을 비교하였다. 또한 두 물체의 운동마찰계수 비를 구하여 바퀴의 효과를 음미하였다. 2. 일-에너지 정리 실험 2에서 마찰력이 한 일과 역학적에너지 감소량의 비를 계산하여 일-에너지 정리의 유효성을 검증하였다. 이를 통해 '알짜힘이 물체에 해준 일은 물체의 운동에너지 변화량과 같다'는 일-에너지 정리의 핵심을 확인할 수 있었다. 1. ...2025.01.06
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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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(A+) [국민대] 일반물리실험1 7주차 결과 보고서2025.01.171. 일반 물리 실험 실험 결과를 바탕으로 물체에 작용하는 힘이 보존력뿐이라면 처음 운동 에너지와 위치 에너지의 합이 나중 운동 에너지와 위치 에너지의 합과 같다는 역학적 에너지 보존 법칙을 확인하였다. 실험에서 공기 저항과 실과 공의 경계가 완전히 잘리지 않는 등의 요인으로 인해 이론값과 실험값의 차이가 발생하였다. 1. 일반 물리 실험 일반 물리 실험은 물리학의 기본 개념과 원리를 실제로 확인하고 이해하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 실험을 통해 학생들은 이론적으로 배운 내용을 실제로 경험할 수 있으며, 실험 과정에서 발생하...2025.01.17
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금오공대 일반물리학실험1(일물실1) 2023 A+ 강체의 공간운동 예비&결과 보고서2025.01.111. 경사면 운동 경사면을 굴러 떨어지는 구가 가진 운동 에너지(Em)는 구의 무게중심의 운동 에너지와 구의 자전에 따른 회전운동 에너지의 합과 같다. 구의 관성 모멘트와 속도 관계를 이용하여 경사면 바닥에서의 속도를 계산할 수 있다. 2. 원형 궤도 운동 반경 R인 원형 트랙에서 구슬이 떨어지지 않고 운동을 하기 위해서는 원형트랙 꼭지에서 구의 원심가속도가 중력가속도보다 크거나 같아야 한다. 이를 통해 원주 운동을 하기 위한 최소 출발 고도를 계산할 수 있다. 3. 역학적 에너지 보존 경사면과 원주 궤도를 따라 구를 굴려서 구의 ...2025.01.11
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[결과레포트] 역학적에너지보존 (물리)2025.01.111. 역학적 에너지 보존 실에 매달린 추의 운동에너지와 위치에너지의 변화를 측정하여 추가 가지는 역학적 에너지가 보존된다는 것을 확인하였다. 이론적으로는 추가 최고점에서 가지고 있는 위치에너지가 최저점에 도달하였을 때 모두 운동에너지로 변환되며, 이 과정에서 에너지가 보존된다. 하지만 실제 실험에서는 완벽하게 보존되지 않는데, 이는 길이 측정의 오차, 공기저항 등 다양한 오차 요인 때문이다. 오차의 원인을 줄인다면 훨씬 더 정확하게 역학적 에너지를 보존할 수 있을 것이다. 2. 운동에너지 운동에너지는 운동하고 있는 입자 또는 물체가...2025.01.11
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용수철 진자의 운동 - 예비레포트2025.01.201. 단순 조화 운동 단순 조화 운동은 복원 특성과 관성 특성을 가지는 운동이다. 평형위치로부터 용수철이 늘어난 길이를 x라고 할 때, 질량 m인 물체가 받는 힘은 -kx이다. 여기서 k는 용수철 상수이고, -는 복원 특성을 나타낸다. 단조화 운동 방정식은 m(d^2x/dt^2) + kx = 0 이고, 일반해는 x = Acos(ω_0t + φ)이다. 따라서 주기 T는 2π/ω_0 = 2π√(m/k)이다. 또한 어떤 거리 x에서의 위치에너지는 (1/2)kx^2이다. 2. 중력장 내 수직 운동 중력과 수직 방향으로 용수철에 매달린 질량...2025.01.20
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[물리학실험] 일과 에너지 결과보고서 A+2025.01.201. 마찰력 실험 1에서 충돌수레의 운동마찰계수는 0.00276이고, 실험 3에서 나무토막의 운동마찰계수는 1.399로 나무토막의 마찰계수가 더 크다. 이는 충돌수레에 바퀴가 있어 움직임에 도움을 주지만, 나무토막은 움직임을 돕는 장치가 없어 마찰력을 더 크게 받기 때문이다. 또한 실험 3에서 정지마찰계수가 운동마찰계수보다 크게 나타나, 물체가 움직이기 위해서는 움직이는 도중보다 더 큰 힘이 필요하다는 것을 알 수 있다. 2. 일-에너지 정리 실험 2에서 구한 {|W_f| / |ΔE|} 와 {(|ΔK| + |W_f|) / |ΔU|}...2025.01.20
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