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목차

1. 실험 3-1. 온도에 따른 전기저항의 변화
2. 실험 3-2. 등가저항을 이용한 등가회로
3. 실험 3-4. 키르히호프의 법칙

본문내용

본 실험에서는 온도에 따라 전기저항의 크기가 변화하는 것을 실험적으로 확인하고자 한다. 본 실험을 위하여 필요한 준비물은 다음과 같다.

l시멘트 저항(10Ω, 10W), 직류전원장치, 전선

(1)주어진 저항과 직류전원장치를 이용하여 다음과 같이 회로를 구성하라. 그 후 상온에서 직류전원장치를 아래 표와 같이 설정하고 회로에 흐르는 전류를 측정하라.

è전압 인가 1분 경과 후 회로에 흐르는 전류의 값은 얼마인가? 이를 토대로 저항값을 계산하라. 저항값은 얼마인가?
è저항이 뜨거움. 주의할 것.

직류전원(1분 경과) 전류 (A)계산 저항값 (Ω)
2V0.18610.753
4V0.37210.753
6V0.57710.399
8V0.76010.526
10V 0.95210.504

(1)입력 전압에 따라 저항값이 왜 다른지 설명하시오.

입력 전압에 따라 저항값이 변화하는 이유는 전기 저항의 기본적인 특성에 기인한다. 저항은 전류가 흐를 때
전기 에너지를 열로 바꾸는 속성을 가지고 있다. 이것은 옴의 법칙에 따라 표현된다. V= IR
R=V/I 따라서 주어진 전압에서 전류가 일정하다면 저항은 전압과 비례하여 변한다. 입력 전압이 증가하면 전류도 증가할 것이며 이에 따라 저항이 변화한다. 이러한 현상은 온도와 관련이 있다. 대부분의 물질은 온도가 상승함에 전기 저항이 증가한다. 따라서 주어진 전압 또는 전류에서 저항이 온도에 따라 변화한다.
실험 3-2. 등가저항을 이용한 등가회로

본 실험에서는 여러 개의 저항으로 이루어진 회로의 등가저항을 이론적으로 계산하고 실제 회로의 간략화된 등가회로를 구성하여 그 차이점을 실험적으로 알아보고 원인에 대해 검토한다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1.실험 이론(원리) 및 목적
2.실험 결과
3.Discussion
4.고찰

본문내용

1.1 실험 이론
강체의 일반적인 운동은 질량 중심의 병진 운동과 질량 중심에 대한 회전운동으로 분리될 수가 있다. 입자가 일정한 속력 V로 반지름 r인 원 또는 원호 위를 움직이면 이 입자는 원의 중심방
으로 가속이 되며 크기가 V^2/r 인 일정한 등속원운동을 한다. 원운동을 하는 입자에 대한 선운동학과 각운동학 사이의 관계를 생각해 보자. 예를 들어 어떤 강체 내부의 한 점 P에 대해, 점 o를 통하는 회전축에서 r이라는 거리에 있다고하자. 즉 점 P는 반지름이 r인 원주상을 운동한다고 하자. 강체가 만큼 회전할 때, 입자는 호를 따라서 거리 s만큼 운동한다. S=rk

이 식의 양변을 시간에 관하여 미분하고, r이 일정하다는 것을 감안하면, ds/dt는 선속도 v 이고, da/dt는 회전체의 각속도 w이므로, v=rw이 된다. 이 식이 선속도의 크기와 각속도의 크기 사이의 관계를 나타낸다. 식 v=rw를 시간에 대해 미분하면 아래의 관계를 얻는다 a=dw/dtr=ar
즉, 원운동을 하는 입자의 선가속도의 접선 방향의 성분의 크기는 각가속도의 크기에 회전축으로부터 입자까지의 거리를 곱한 값이 된다. 원주상을 운동하는 입자에 대해 가속도의 지름 방향의 성분은 a=v^2/r이다. 또한 w=2pi/T이다.
따라서 질량m인 질점에 작용하는 구심력 F는 아래와 같이 주어진다.
F=mV^2/r=mw^2r=4m(pi)^2r/T^2

1.2 실험 목적
물체가 일정한 각속도로 원운동 할 때, 이 물체에 작용하는 구심력을 측정한다.
1.3 실험 장비
구심력 측정장치 1개, 20g, 30g, 50g, 무게추 각 2개 전원연결선 L600mm 1개

1.4 실험 과정
(1) 구심력 측정자치에 전원을 연결한다.

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1.실험 이론(원리) 및 목적
2.실험 결과
3.Discussion
4.고찰

본문내용

1.1 실험 이론
마찰력은 한 물체가 다른 물체와 접촉하여 상대적인 운동을 하려고 할 때, 또는 상대적인 운동을 할 때, 그 접촉면의 접선방향으로 운동을 방해하는 힘을 마찰력이라 한다. 마찰력은 물체가 정지해 있거나 움직이고 있는 경우에 따라서 정지 마찰력과 운동 마찰력으로 구분한다. 아래의 그림 1은 물체에 작욯하는 힘과 운동 상태를 나타내었다.

그림 1
마루에 있는 무거운 상자를 밀 때, 어떤 한도의 힘에 이르기까지는 상자가 움직이지 않는다. 일단 상자가 움직이기 시작하면, 처음 상자를 출발시킬 때 필요했던 힘보다 더 작은 힘으로 상자를 움직이게 할 수 있다. 즉 그림 1에서와 같이 점차로 작용하는 힘은 증가하여 한 정점을 이루고 운동시에는 그 힘이 작아졌다. 그러한 정점을 최대정지 마찰력이라 하고 그 이후에는 운동 마찰력이 작용함을 보여준다. 마찰의 크기는 접촉면의 크기(면적)에는 무관하고 접촉면의 상태(재질, 거칠기 등)에 따라 달라지며, 또한 접촉면에 수직한 수직항력(법선력)에 비례한다. 그림 1과 같이 물체에 힘 를 작용하여 바닥에 대한 속도v의 상대운동을 시키는 경우 정지마찰력의 크기는 다음과 같다.
이 때, Us 정지마찰계수이며, 등호는 Us가 최대정지마찰력일 때만 성립한다. 또한 운동마찰력의 크기 Uk 는 다음과 같다.
운동마찰계수는 보통 정지마찰계수보다 작다.

1.2 실험 목적
마찰력의 종류를 알고 마찰력의 크기를 다르게 하는 원인을 분석하고 마찰계수를 구할 수 있다.

1.3 실험 장비
마찰계수 측정 장치, 각기 다른 면의 물체(수레형 2, 박스형 2개), 추걸이와 추

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목차

1. 실험 이론(원리) 및 목적
2. 실험 결과

본문내용

내력
2차원 충돌을 하는 입자의 경우 충돌 과정에서 이 계에 작용하는 힘은 서로 밀치는 힘으로 두 입자에 방향은 반대고 같은 크기로 작용하여 계 전체로 봤을 때는 상쇄된다. 이러한 힘을, 내력이라 부르며 이 특성은 물체에 가해지는 힘의 작용 반작용의 법칙에 기인하다.

고립된 계의 선운동량 보존
– 내력만이 작용하는 계(고립된 계)의 선운동량은 보존되므로, 두 입자의 충돌 전후에 입자 계의 총 선운동량은 같다.

두 물체의 2차원 충돌 (직교 좌표계)

– 질량이 각각 m1,m2 이고 속력이 u1, u2 인 두 입자의 2차원 충돌에서 직교 좌표계를 택하면 총 선운동량의 x, y 성분이 각각 보존되므로 다음의 식을 얻을 수 있다.

– 여기서 각도는 입사각과 산란각이고 v는 충돌 후 속력이다. 이 충돌이 탄성충돌이라면 충돌 전후의 에너지가 보존되므로 다음의 식이 성립한다.

– 그러나 실제로 역학적 에너지는 충돌 중에 소리나 열 등으로 감소할 것이다.
(1)

1.2 실험 목적
마찰이 없는 판 위에서의 두 입자의 충돌 과정은 두 입자에 가해지는 힘이 내력뿐이므로, 계의 운동량은 충돌 전후에 보존되어야 한다. 본 실험은 에어테이블에서의 2차원 충돌 실험을 통해 운동량 보존의 법칙을 확인하고, 에너지 변화를 살펴본다.

1.3 실험 장비
I-CA system,에어테이블 실험 세트,에어블로어, 전자 저울

1.4 실험 과정
1.평평한 테이블 위에 에어테이블을 올려놓고 최대한 수평이 되도록 한다.
주의: 수평은 수평계 등으로 확인하거나 송풍기를 연결하여 공기를 공급한 상태에서 원형 Puck이 한 쪽으로 치우지지 않는 상태로 수평을 조절할 수 있다. 실험에 주는 영향이 크므로 주의한다.

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