일반물리실험 컴퓨터를 이용한 측정 및 자료분석, 버니어 캘리퍼스 사용법

안녕하세요!! 평생 행복 하고픈 콘텐츠 마케터 입니다.

오늘은 해피캠퍼스에서 발췌한 “일반물리실험 컴퓨터를 이용한 측정 및 자료분석, 버니어 캘리퍼스 사용법” 내용을 정리하여 알려드립니다.

목차

1. 실험 목적

2. 데이터 정리
2.1. 실험1-1. 컴퓨터를 이용한 측정 및 자료 분석
2.2. 실험 1-2. 버니어 캘리퍼스 사용법

3. 결과 분석
3.1. 이론-뉴턴 제 2법칙
3.2. 이론-일차원 등가속도 운동
3.3. 이론에 따라 예측되는 결과
3.4. 실제 실험을 통해 도출된 결과

4. 질문
4.1. 초시계를 이용한 인터페이스 실험과 포토게이트를 이용한 인터페이스 실험의 장단점은 무엇인가?
4.2. 모션센서를 이용한 인터페이스 실험과 로터리 모션센서를 이용한 인터페이스 실험의 장단점은 무엇인가?

5. 토의
5.1. 실험 검토
5.2. 오차 분석 및 개선방안
5.3. 이론을 확인할 다른 실험 제안
5.4. 응용 가능성

6. 참고문헌

 

본문내용일부

3.3. 이론에 따라 예측되는 결과
이 실험에서 글라이더에 가해지는 알짜힘의 크기, 즉 F는 mg,즉 (추걸이에 걸려 있는 추의 질량+추걸이의 질량)×g이다. 추걸이의 질량은 일정하므로, 추걸이에 걸린 추의 질량이 늘어남에 따라 알짜힘의 크기가 함께 커지게 된다. 뉴턴 제 2법칙에 따라, 가속도 a를
a=F/m=((추걸이에 걸린 추의 질량+추걸이의 질량)×g)/(전체 계의 질량)
과 같이 나타낼 수 있으므로, 가속도 a도 추의 질량이 늘어남에 따라 커진다.
정지해 있던 물체가 일정한 알짜 힘을 받아 등가속도 운동을 하게 되면,
v(속도)=a(가속도)×t(이동시간)
의 관계가 성립한다.

<중 략>

4. 질문
4.1. 초시계를 이용한 인터페이스 실험과 포토게이트를 이용한 인터페이스 실험의 장단점은 무엇인가?
초시계를 이용한 인터페이스 실험
장점 : 다른 실험들처럼 많은 장비가 필요하지 않으므로 장비 구입 비용이나 장비 설치 시간을 절약할 수 있고, 복잡한 실험 장비들의 사용 방법을 익히기 어려운 사람들도 초시계를 누르기만 하면 되므로 간단히 실험을 진행할 수 있다.
물체에 접촉하지 않고 데이터를 얻으므로 운동에 미치는 영향이 없다.
단점 : 지점을 통과하는 것을 사람이 직접 육안으로 확인하고 초시계의 버튼을 누르게 되므로 사람에 따라 같은 실험에서도 다른 결과가 나올 수 있고 오차가 커질 수 있다는 단점이 있다.
또, 두 지점에 도달할 때의 시간만을 측정해 그 사이를 통과하는 데 걸리는 시간을 이용해 속도를 구하는 방식이기 때문에 시간에 따라 속도와 가속도가 변화하는 경우 그 순간의 정확한 속도와 가속도 측정이 불가능하다.

포토게이트를 이용한 인터페이스 실험 :
장점 : 사람이 측정하는 초시계에 비해 더 정확한 값을 얻을 수 있다.
물체에 접촉하지 않고 데이터를 얻으므로 운동에 미치는 영향이 없다.
단점 : 850 interface나 컴퓨터와 같은 측정 장비를 별도로 구매해야 하며, 측정 장비의 사용법 또한 숙지하고 있어야 한다.

 

참고문헌

물리산책, 가속도의 법칙
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3567791&cid=58941&categoryId=58960
일반물리학실험 매뉴얼
물리학백과, 등가속도운동
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3536980&cid=60217&categoryId=60217

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