와우댕글의 아이디어 세상

소개글

비행기 날개의 각도와 바람에 따라 생기는 양력을 이론적으로 분석하고 실험하여 정리한 보고서입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 결과

4. 분석

5. 결론

6. 참고문헌

본문내용

2. 실험 이론
날개 위에서 (공기 힘) 공기흐름에 의해 가해진 힘 F는 두 성분으로 나눠진다. 그 흐르는 방향과 평행한 성분은 저항력 라 부른다. 이와 직각을 이루는 성분은 들어 올리는 힘 이다. 두 성분은 지면 각도 에 의존한다. 이는 흐름 방향과 끝부분에서 날개의 탄젠트 사이에 있는 각이다.
실험에서, 와 는 일정 흐름 속도에서 의 함수로 측정된다. 만약 우리가 의 함수로서 를 그래프로 그리면, 우리는 흔히 날개의 극 휘어짐을 얻는다. 프로파일이 사용된 항공 우수성에서 중요한 자료값을 이들로부터 찾을 수 있다.

양력 
양력(揚力, lift)은 고체가 유체 속에서 움직일 때 생성되는 기계적인 힘의 일종이다.
유체 속에서 움직이는 물체에 작용하는 기계적인 힘많은 형태의 물체가 양력을 발생시킬 수 있기는 하지만, 양력과 관련하여 가장 널리 알려진 형상은 에어포일(airfoil)이다. 항공기의 날개는 에어포일 중 비교적 납작한 형태의 예라고 할 수 있다. 비행기의 날개는 위쪽이 부풀어 있는데 이는 양력을 내기 위한 것이다. 이러한 형태는 위쪽에서 공기의 흐름이 더 빨라져 저압을 형성하게 되고, 아래쪽에는 공기의 흐름이 느려 고압을 형성시켜 위쪽으로 뜨게 만든다.
양력은 물체에 대해 외부 유동이 흐르는 방향과 수직한 방향으로 작용하는 유체역학적 힘의 총합이다. 
동적 양력(dynamic lift)이라는 용어도 쓰이는데, 이는 유체 내에서의 물체의 움직임으로 인한 양력을 표현하는 용어이다. 이와 대립되는 용어인 정적 양력(static lift)은 부력(buoyancy)에 의한 힘이다.

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소개글

전기장과 자기장을 걸어주었을 때 전자빔의 이동경로를 확인하는 실험을 하였습니다. 이를 통해 휘는 정도를 측정하였고 분석하였습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 결과
1) 전기장만을 걸었을 때 전자 빔의 이동
2) 자기장을 걸었을 때 전자 빔의 이동

3. 분석

4. 결론

5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
원자와 핵의 특성에 대해서 확인할 수 있는 튜브를 사용하여 원자의 핵의 여러 특성과 현상을 보인다.

2. 실험 이론
전기 편향 튜브
균일한 전기장 내에서의 대전된 입자의 운동
전하량이 q이고 질량이 m인 입자가 전기장 내에 놓여 있을 경우, 이 전하에 작용하는 전기력은 를 이용하여 구할 수 있다. 만약 이 힘이 전하에 작용하는 유일한 힘이라면 이 힘은 알짜힘이다. 알짜힘이 작용하는 입자는 알짜힘으로 인해 가속된다. 이 경우 가속도 a는 뉴턴의 운동 제 2법칙에 의해 다음과 같이 결정된다.
이다. 만약 가 균일하다면(즉, 크기와 방향이 일정하다면) 가속도도 일정하다. 입자가 양전하를 갖고 있다면 이 입자는 전기장의 방향을 따라 가속되며, 입자가 음전하를 갖고 있다면 이 입자는 전기장 방향의 반대 방향으로 가속된다.
서로 다른 부호로 대전된 금속판 사이의 전기장은 대체로 균일하다.
이제 전하량이 –e인 전자가 초속도 를 지닌 상태로 두 금속판 사이로 들어온 경우를 가정하자. 전기장 는 +y방향이기 때문에 전자의 가속은 –y방향이 된다. 즉,

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소개글

밀리컨의 기름 방울실험을 이론적으로 분석하고 실험하여 실험 결과를 정리하였습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 결과

4. 분석

5. 결론

6. 참고문헌

본문내용

1897년 수증기 구름의 전체 전하에 관한 타운센드(J. S. Townsend)의 실험과 톰슨(J. J. Thomson)의 음극선 성질에 관한 실험이 전자의 전하에 대한 최초의 간접적인 측정실험으로 알려져 있다. 그 후 약 1906년경부터 밀리컨(R. A. Millikan:1868∼1953)은 전자 전하에 흥미를 갖고 수증기 구름을 이용하여 간접적인 측정을 시도했으나 성공하지 못하다가 1909∼1917년에 걸쳐 기름방울을 이용한 실험으로 전자 전하 측정에 성공했다. 이 전자의 전하는 전하의 기본단위가 되어, 지금껏 발견된 어떠한 소립자이라도, 또는 대전된 원자나 분자 등도 전하는 이 전자전하의 정수배의 값을 갖는다.
이 기름방울실험은 그림 1에 나타난 것처럼 전기장 속에 음으로 대전된 질량 m인 기름방울을 넣었을 경우, 기름방울에 작용하는 여러 종류의 힘(전기력, 중력, 부력, 저항력)과의 관계로부터 전자전하를 구하는 직접적인 측정법이다.
작은 원자화된 기름 방울이 축전기 판의 동등한 자기장에 들어간다. 원자화되는 동안, 개개의 방울은 마찰적 전기 때문에 전하 Q를 받는다. 이러한 질량을 가진 방울은 전기장 E에서 가해지는 아래의 힘을 받는다.
- 전기적 힘= 
- 무게 = 
방울이 공기에 있다고 가정하면, 아래의 힘이 또한 작용한다.
- 들어올리는 힘 , 여기서 은 방울에 의해 옮겨진 동안의 공기의 질량이다
- 스토크의 마찰적 힘 , 만약 방울이 주변 공기에 대해 상대적으로 움직일 때이다( = 공기의 점성도, r=방울의 반경으로 공 모양이라고 가정하였다.)
장이 걸리지 않은 공간에서 떨어지는 속력 은 방울의 반경 r에 의해 결정된다.

참고 자료 ( 파일내에 기재된 참고자료 목록입니다. )

LEYBOLD-HERAELUS “free charge carriers”

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소개글

톰슨이 사용한 비전하 측정기기를 통해 전자의 비전하를 측정하는 실험 보고서입니다. 결과와 분석은 직접 작성하였습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 과정

4. 실험 결과

5. 분석

6. 결론

7. 참고문헌

본문내용

가속퍼텐셜 V와 헬름흘츠 코일의 전류 I, 전자빔의 원형 경로 반지름(r)을 측정함으로써 비전하를 구할 수 있다.


※ 이론적 배경

1899년 영국의 물리학자 톰슨(Thomson)경이 라더퍼드(Rutherford)와 공동으로 그때까지 실체를 규명하지 못하고 있던 음극선의 비전하를 측정하여 전자의 존재를 예상하였고, 이미 알려져 있던 광전효과와 에디슨 효과(열전자 현상)등을 바탕으로 하여 전자의 존재를 결정적으로 증명하였다.
질량을 가진 입자 중 전자가 제일 가볍다. 실제로 전자의 질량을 직접적으로 측정하는 것은 불가능 하기 때문에 전하와 연관시켜 비전하를 측정하게 되는 것이다. 비전하는 지금 현재 알려진 값으로 이며 기본 상수의 하나로 취급된다. 전자가 가지고 있는 전하량은 밀리컨 기름방울실험 같이 기본전하량을 측정하여 간접적으로 구하기도 하고, 전기장 또는 자기장에서 전자살의 진동을 이용하기도 한다.
그림 1에서 보는 것처럼 필라멘트의 가열로 음극(cathod : K로 표기)에서 발생된 열전자가 양극(plate:P)에 걸려있는 V volt의 전압에 의해 가속되고, 구멍을 빠져 나가는 순간부터는 등속 운동을 하게 된다. 이때의 전자 속력 v는 다음과 같이 구할 수 있다. 
전자가 직류전원 V에 의해 얻는 에너지는 eV 이고 이것이 전자의 운동에너지 와 같으므로

참고 자료 ( 파일내에 기재된 참고자료 목록입니다. )

PASCO e/m Apparatus 실험 매뉴얼
대학물리학,청문각,serway,제6판,2008
wikipedia “Helmholtz coil”
http://physica.gnu.ac.kr/physedu/modexp/e_m/main.htm

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소개글

마이크로파의 전자기파적인 성질을 이용해 광학적 성질을 실험하고 이들을 정리하였습니다. 몇 가지는 장비가 없어서 실험하지 못하였지만 나머지는 직접 실험을 하여 결과를 작성하였습니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 결과 및 분석

4. 참고문헌

본문내용

1. 데이터를 통해, 미터 수치 vs. θ 그래프를 작도하라. 간섭 패턴의 최대점, 최소점이 생기는 각도를 확인하라.
→ 그래프에서 확인한 결과 0도가 최대점 최소점은 5도와 20도에서 생기고 다시 20도 근방에서 최대값을 가진다.

2. 표준 이중슬릿 (two-slit) 회절 패턴에서 최대점, 최소점이 생길 것으로 예상되는 각도를 계산하세요. 이 때, 최대점은 d sinθ = nλ인 지점, 최소점은 d sinθ = nλ/2인 지점마다 생긴다. 이 계산 결과와 직접 관찰한 최대점, 최소점의 위치를 비교해보자. 어떤 차이를 설명할 수 있는가? (공식 전개 시 어떤 가정을 했으며, 어느 정도까지 실험에 부합하는가?)
→ 이 이론적인 값들은 실험의 결과와 유사하다. 이론에서는 슬릿 판들과 수신기의 사이 거리가 슬릿 거리와 파장에 비해 매우 크다고 가정한다. 이러한 요구는 거의 실험 장치에 사용된 것과 겨우 일치할 정도이며 약간의 오류를 가지고 있다.

3. 높은 순의 최대점에서 강도가 상대적으로 감소하는 현상을 설명할 수 있는가? 각 슬릿에서 생성된 단일 슬릿(single-slit) 회절 패턴을 생각해보자. 이 단일 슬릿 패턴은 전체 간섭 패턴에 어떤 영향을 미치는가?
→ 단일 슬릿 회절 패턴은 이중 슬릿 회절 패턴에서 최대 제한이 있는 것처럼 행동한다.

참고 자료 ( 파일내에 기재된 참고자료 목록입니다. )

PASCO Microwave 실험 매뉴얼
http://www.rfdh.com/bas_rf/emwave.htm

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