기초전자물리학실험 2장 예비 최후완성

목차

1. 실험 목표

2. 실험 장비 및 재료

3. 실험방법 및 분석

본문내용

“Enable/Disable Video Analysis"를 선택하라. 그리고 비디오의 오른쪽 옆에 분석용 툴바위에서 "Set Origin”모드를 선택하고 분석 대상 공의 자유낙하 비디오에서 낙하 시작 시 공의 위치를 클릭하여 원점을 설정한다. 다시 “Set Scale” 모드를 선택하고 비디오에서 1 m 기준 막대자를 마우스로 클릭 앤 드래그 한다. 그러면 “Scale" 입력 메뉴가 나타나는데 ”Distance"와 “Unit”에 각각 “1”과 “m”을 입력한다. 이것이 준비과정이며 공의 자유낙하 운동을 Curve Fitting하여 그 특성을 분석해본다. 툴바의 "Add Point" 모드를 선택하고 프레임마다 비디오의 공의 위치를 마우스로 클릭하여 피측정 공의 위치의 실험값을 샘플링 한다. 클릭할 때마다 데이터가 기록되고 동시에 샘플링 점으로도 표시될 것이다.이 결과를 “Quadratic"함수로 Curve Fitting한다. Logger Pro 주 화면의 왼쪽 위 메뉴바의 “Analyze” → "Curve Fitting" → "VideoAnalysis/Y" → “Quadratic"을 선택하여 fitting 하라. Fitting하는 2차함수는 "y=At^2+Bt+C" 형태인데 여기서 파라미터 A가 가속도 절반값이다. 그 분석 결과 중력가속도는 얼마이며 Curve fitting 결과 2차 함수로는 잘 맞는가 비교한다.
(4)예상 결과
1)운동센서를 사용하였기 때문에 피측정 운동체의 움직임 즉 시간에 따라 변하게 되는 위치, 속도 및 가속도가 매우 정밀하게 측정되어 기록될 것이다.
2)힘센서와 가속도센서를 사용하므로 실제 작용하는 힘의 방향과 크기의 미세한 변화 까지도 정밀하게 측정하게 될 것이다. 이 때 방향을 잘 설정하여 중력가속도를 측정도 할 수 있고 진자 운동에 의한 사인커브도 구해 질것이다.
3)포토게이트를 사용하기 때문에 포토게이트의 2개 사이에 운동체가 지나갔을 때 차단된 빛의 시간 차이와 거리 차이로 운동체의 속도, 주기, 각속도 및 각가속도 또한 구해 질것이다.
4)마이크로폰을 사용하기 때문에 자신의 목소리나 특정 다른 소리의 파형과 FFT 스펙트럼을 확인하고 분석할 수 있을 것이다.
5)온도센서를 사용하므로 사람의 감각으로 느낄 수 없었던 체온에 의한 온도 변화나 다른 비커의 수온을 정확히 측정할 수 있을 것이다.
6)전류센서 및 전압센서를 사용하므로 책에 주어진 실험 방법대로 수행하지만 저항은 자체오차를 가지고 있는데다 온도, 습도등과 같이 다른 환경적 요인에 영향을 받아 우리가 원하는 전류, 전압값이 정확히 측정이 되진 않을 것이다. 하지만 대체적으로 약간의 오차를 가진 값들이 측정될 것이다.
7)자장센서를 사용하므로 360도로 돌려가면서 사람이 느낄 수 없는 지자기의 크기를 측정할 수 있으며 동 서 남 북으로의 방향을 확인 할 수 있을 것이다.
8)빛 센서를 사용하므로 실내조명용 전등과 손전등의 광량을 측정할 수 있고 태양광 또한 측정하여 밝고 어두움에 대하여 절대적인 정확한 수치를 확인하고 기록 할 수 있을 것이다.

키워드

최신 기초전자물리학실험1 (기물1) 2장 예비 보고서 ,   전자공학센서 활용,   Curve Fitting