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자연과학

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아주대학교 물리학실험1 A+ 현의 진동 결과보고서

결과보고서제목 : 현의 진동[1] 측정값실험 1m=55.3g=0.0553kg`:`(추+추걸이)의`질량if _{i} (Hz)N _{i}L _{i}lambda _{i} `=` {2L _{i}} over {N _{i}}(m)v _{i} `=`f _{i} lambda _{i}(m/s)175.54164.0cm=1.640m0.82061.9260.63153.0cm1.530m1.02061.8345.02138.0cm1.380m1.38062.1430.01103.0cm1.030m2.06061.8lambda _{1} `=` {2L _{i}} over {N _{i}} = {2 TIMES 1.640m} over {4} =0.820mlambda _{2} `=` {2L _{i}} over {N _{i}} = {2 TIMES 1.530m} over {3} =1.020mlambda _{3} `=` {2L _{i}} over {N _{i}} = {2 TIMES 1.380m} over {2} =1.380mlambda _{4} `=` {2L _{i}} over {N _{i}} = {2 TIMES 1.030m} over {1} =2.060mv _{1} `=`f _{i} lambda _{i} =75.5Hz TIMES 0.820m=61.9m/sv _{2} `=`f _{i} lambda _{i} =60.6Hz TIMES 1.020m=61.8m/sv _{3} `=`f _{i} lambda _{i} =45.0Hz TIMES 1.380m=62.1m/sv _{4} `=`f _{i} lambda _{i} =30.0Hz TIMES 2.060m=61.8m/s실험 2i실에 표시된 길이( TRIANGLE L) _{i}, (m)m _{i} (kg)(추+추걸이)f _{i} (Hz)N _{i}L _{i}lambda _{i} `=` {2L _{i}} over {N _{i}}(m)1198.0cm=1.980m55.3g=0.0553kg60.63141.0cm=1.410m0.9402198.3cm=1.983m76.0g=0.0760kg70 {0.4 TIMES 10 ^{-3} kg} over {1.984m} =2.016 TIMES 10 ^{-4} kg/m[2] 결과실험 1v의 평균값과 표준편차 :v의`평균값= {(61.9+61.8+62.1+61.8)m/s} over {4} =61.9m/s표준편차=sigma = sqrt {{sum _{i=1} ^{4} d _{i} ^{2}} over {N-1}} *d _{i} ^{2} =(v _{i} -v _{av} ) ^{2}sigma = sqrt {{(61.9-61.9) ^{2} +(61.8-61.9) ^{2} +(62.1-61.9) ^{2} +(61.8-61.9) ^{2}} over {4-1}} =0.141실험 2im _{i} (kg)F _{i} `=`m _{i} g (N)v _{i}^{} prime`=` sqrt {{F _{i}} over {mu}}(m/s)v _{i} `=`f _{i} lambda _{i}(m/s){v prime`-`v} over {v}10.05530.54251.85157.0-0.090320.07600.74560.79065.0-0.064830.09680.94968.61075.8-0.094940.11761.15275.59383.1-0.0903F _{1} `=`m _{i} g=0.0553kg TIMES 9.8m/s ^{2} =0.542NF _{2} `=`m _{i} g=0.0760kg TIMES 9.8m/s ^{2} =0.745NF _{3} `=`m _{i} g=0.0968kg TIMES 9.8m/s ^{2} =0.949NF _{4} `=`m _{i} g=0.1176kg TIMES 9.8m/s ^{2} =1.152Nv _{1} ^{} prime `=` sqrt {{F _{i}} over {mu }} = sqrt {{0.542N} over {2.016 TIMES 10 ^{-4} kg/m}} =51.851m/sv _{2} ^{} prime `=` sqrt {{F _{i}} over {mu }} = sqrt {{0.745N} over {2.016 /s} =-0.0648{v _{3} prime `-`v _{3}} over {v _{3}} = {68.610m/s-75.8m/s} over {75.8m/s} =-0.0949{v _{4} prime `-`v _{4}} over {v _{4}} = {75.593m/s-83.1m/s} over {83.1m/s} =-0.0903[3] 토의1. 질문에 대한 토의질문 1. 실험 1에서 서로 다른 주파수에 대한 전파속도가 서로 일치하는가?실험 1에서 주파수는 각각 75.5Hz, 60.6Hz, 45.0Hz,30.0Hz로 측정 되었고 각각의 주파수에 대한 전파속도는 61.9m/s, 61.8m/s, 62.1m/s, 61.8m/s가 측정 되었다. 이를 통해 서로 다른 주파수일 때 전파의 속도가 거의 일치하는 값이 측정된다는 사실을 확인할 수 있다. 또한 전파속도의 평균값과 표준편차를 구해보았을 때v의`평균값= {(61.9+61.8+62.1+61.8)m/s} over {4} =61.9m/s이고 표준편차는sigma = sqrt {{(61.9-61.9) ^{2} +(61.8-61.9) ^{2} +(62.1-61.9) ^{2} +(61.8-61.9) ^{2}} over {4-1}} =0.141의 값이 나온 것을 확인했고 평균값과 표준편차를 통해서도 서로 다른 주파수에 대한 전파속도가 거의 일치함을 확인할 수 있었다.v _{i} `=`f _{i} lambda _{i} 식을 통해 주파수가 높아지면 파장이 짧아지고 주파수가 낮아지면 파장이 길어지는 것을 알 수 있고, 주파수와 파장은 반비례관계가 성립하면서 전파속도는 일정한 값을 가지게 된다. 하지만 실험을 통해 구한 값은 완벽하게 일치하지 않았고 약간의 오차가 발생했다. 그러나 사람의 눈으로 실험을 진행하고, 실험을 하는 도중 어떠한 힘이 가해질 수 있는 등 여러 오차의 원인을 고려해보면 동일한 매질일 때 서로 다른 주파수에 대한 전파속도는 서로 일치한 값을 가진다는 것을 알 수 있다.질문 2. 추의 무게에 따라 실이 늘어난 길이의 평균값은e`=` sqrt {{F _{i}} over {mu}}식을 통해 구할 수 있다. 여기서mu 는 선밀도를 나타내고 실험 2에서의 선밀도는mu = {TRIANGLE M} over {( TRIANGLE L) _{av}} = {0.4 TIMES 10 ^{-3} kg} over {1.984m} =2.016 TIMES 10 ^{-4} kg/m로 계산할 수 있었다. 실의 질량은 그대로이며, 실질적으로 속도를 계산하는 식에서 영향을 미치는 것은 실의 길이이다. 추의 무게에 따라 실이 늘어난 길이는 위에서 계산했듯이 전체 길이의 0.2856%이다. 이 계산값은 너무나도 작은 수치이며, 실이 늘어나는 효과는 속도 계산의 정밀도에 매우 작은 영향을 미치는 것으로 결론을 내릴 수 있다.질문 3.v _{i}와v _{i} ^{} prime `은 서로 잘 일치하는가?실험 2의 데이터를 통해 오차율을 구할 수 있고 데이터를 밑에 있는 표처럼 나타낼 수 있다.iv _{i}^{} prime`=` sqrt {{F _{i}} over {mu}}(m/s)v _{i} `=`f _{i} lambda _{i}(m/s){v prime`-`v} over {v}오차율(%){v prime `-`v} over {v} TIMES 100%151.85157.0-0.0903-9.03%260.79065.0-0.0648-6.48%368.61075.8-0.0949-9.49%475.59383.1-0.0903-9.03%위 표를 통해 오차율이 굉장히 큰 값은 아니지만 어느 정도 오차가 발생함을 확인할 수 있었고v _{i}의 값이v _{i} ^{} prime `값보다 모두 크게 나왔다는 사실을 확인했다. 이로서 실험을 하는 도중 오차가 발생했음을 알 수 있었다. 정상파가 나오는 범위를 구하고 정상파가 뚜렷하게 만들어지는지 확인해 주파수를 측정해야 하는데 이 과정에서 측정이 잘 안됐던 것 같다. 사람의 눈으로 확인하면서 실험을 진행했고, 실에 어떠한 힘이 가해지는 등 여러 가지 오차의 원인을 생각해볼 수 있었다. 또한 실험 기구가 의 일정하게 유지됨을 확인할 수 있다. 하지만 약간의 오차가 있고 이는 사람이 직접 실험을 진행했고, 실험 중 실험값을 측정하는데 실에 힘이 가해지거나, 사람의 눈이 정확하지 않기에 마디 사이의 길이를 측정하는데 어려움이 있는 점 등 여러 가지 오차가 발생할 수 있음을 고려했을 때 거의 일정한 값을 가짐을 확인했다. 이를 통해 주파수가 커지면 파장이 짧아져 전파속도가 일정하게 유지됨을 확인했다. 실험 1을 통해 현에서 전파하는 파동을 정상파가 형성되는 조건에서 관측해 파동의 파장, 주파수, 전파속도의 관계를 확인하는 목적을 이룰 수 있었다.실험 2에서는 줄의 장력과 선밀도를 구하고, 구한 값을 통해 전파속도를 계산한다. 계산한 전파속도와 파장과 진동수를 곱해 얻은 전파속도와 비교하는 실험을 진행했다.v _{i}^{} prime`=` sqrt {{F _{i}} over {mu}}의 값과v _{i} `=`f _{i} lambda _{i}의 값의 오차율의 값은 엄청 크지는 않았지만 너무 작지 않은 오차가 발생함을 아래의 표로 확인할 수 있었다.iv _{i}^{} prime`=` sqrt {{F _{i}} over {mu}}(m/s)v _{i} `=`f _{i} lambda _{i}(m/s){v prime`-`v} over {v}오차율(%){v prime `-`v} over {v} TIMES 100%151.85157.0-0.0903-9.03%260.79065.0-0.0648-6.48%368.61075.8-0.0949-9.49%475.59383.1-0.0903-9.03%실험 2에서는 장력을 간접적으로 측정했다. 하지만 이 값은 완벽한 장력의 값은 아니었을 것이다. 또한 정상파가 나오는 범위를 구하고 정상파가 뚜렷하게 만들어지는지 확인해 주파수를 측정해야 하는데 이 과정에서 측정이 잘 안됐던 것 같다. 사람의 눈으로 확인하면서 실험을 진행했고, 실에 어떠한 힘이 가해지는 등 여러 가지 오차의 원인을 생각해볼 수 있었다. 또한 실험 기구가 기울어지거나, 삐뚤어져있을 수 있값은

자연과학 | 2026.07.17 | 9페이지 | 2,000원 | 조회(19)

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아주대학교 물리학실험1 A+ 컴퓨터를 활용한 측정, 온도측정 결과보고서

결과보고서제목 : 컴퓨터를 사용한 측정, 온도의 변화[1] 측정값 및 분석표 1 센서 온도계의 물속 냉각 측정 결과 값실험 1 (물속 냉각)온도(℃)측정시간(s)t`` prime 환산시간(s)t=t`` prime -t _{0} prime최고온도30.67t _{0} prime =25.00t _{0} =0최종온도18.78t _{f} prime =46.20t _{f} =21.2037 %23.18t _{1} prime =27.80t _{1} =2.805 %19.37t _{2} prime =33.70t _{2} =8.701 %18.90t _{3} prime =40.30t _{3} =15.30최대 변화율 =-4.96℃/s그림 1 센서 온도계의 물속 냉각 측정 그래프표 2 센서 온도계의 공기 중 자연냉각 측정 값실험 2 (공기 중 자연냉각)온도(℃)측정시간(s)t`` prime 환산시간(s)t=t`` prime -t _{0} prime최종(실내)온도22.92**********최고온도32.32t _{0} prime =37.00037 %26.40t _{1} prime =113.0076.00최대변화율 =-0.18℃/s그림 2 센서 온도계의 공기 중 자연냉각 그래프표 3 센서 온도계의 공기 중 강제냉각 측정 값실험 3 (공기 중 강제냉각)온도(℃)측정시간(s)t`` prime 환산시간(s)t=t`` prime -t _{0} prime최종(실내)온도22.92**********최고온도30.22t _{0} prime =40.00037 %25.62t _{1} prime =63.0023.00최대변화율 =-0.38℃/s그림 3 센서 온도계의 공기 중 자연냉각 그래프표 4 알코올 온도계의 공기 중 자연냉각 측정 값실험 4 (알코올 온도계, 공기 중 자연냉각)온도(℃)측정시간(s)t`` prime 환산시간(s)t=t`` prime -t _{0} prime최종온도24.0**********최고온도33.0t _{0} prime =44.17037 %27.3t _{1} prime =143.3199.14물의 온도 측정컴퓨터 온도계 : 19.72℃알코올 온도계 : 20.00℃컴퓨터 ? 알코올 : -0.28℃[2] 결과 및 토의1. 질문에 대한 토의:질문 1. 실험 1에서 최종 온도까지의 5% 이내로 들어오는 시간은3 tau 와 비교할 때 어느 정도 일치하는가? 1% 이내로 들어오는 시간은5 tau 와 비교하면 어떠한가? 이러한 관점에서 식 (3)의 근사는 만족스러운가?실험 1에서 최종 온도까지의 5% 이내로 들어오는 시간은 8.7초이다. t=1 tau `일 때인 37%로 물리량이 감소하는 시간은 2.8초로3 tau 일 때는 8.4초임을 알 수 있다. 따라서 0.3초의 오차가 발생함을 알 수 있다.t=1 tau `일 때인 37%로 물리량이 감소하는 시간은 2.8초인 사실로5 tau `일 때는 14초임을 알 수 있다. 실험 1에서 최종 온도까지의 1% 이내로 들어오는 시간은 15.3초이며5 tau `와 비교한다면 1.3초의 오차가 생기는 것을 알 수 있고 생각보다 큰 오차로 식 (3)의 근사는 만족스럽지 못하다.질문 2. 물과 대기의 온도를 측정할 때 평형점에 도달하는 시간을 어떠게 비교하겠는가?평형점의 온도가 다르다면 정확한 비교를 할 수 없다. 물과 대기의 온도 변화율이 0일 때의 시간은 물과 대기의 온도를 측정할 때 평형점에 도달하는 시간이라고 할 수 있다. 따라서 시간이 지나도 온도가 변하지 않는 구간이 평형점이라는 것이다. 실험을 할 때 동일한 온도에 최초로 도달한 시간을 기록해 물과 대기의 평형점 도달 시간을 비교할 수 있다.질문 3. 알코올 온도계와 이 실험에서 사용한 온도센서는 어느 것이 더 빨리 반응하는가? 시간 상수는 온도계의 반응속도를 평가하는데 어떻게 유용한가?알코올 온도계와 온도센서의 반응의 빠르기를 알기 위해서는 실험2와 실험4를 비교하면 된다. 공기 중 자연냉각하는 실험 2 온도센서의 시간상수는 76초이고 알코올 온도계, 공기 중 자연냉각하는 실험 4 알코올 온도계의 시간상수는 99.14초임을 확인할 수 있다. 따라서 온도센서가 알코올 온도계보다 더 빨리 반응하는 것을 알 수 있다. 시간상수의 최초 값은 약 37%로 물리량의 감소하는 시간의 의미를 갖는다. 이렇듯이 시간상수는 온도가 얼마나 빠르게 변화하는지를 간단하게 파악하는데 유용하게 이용된다.질문 4. 반감기T를 시간상수tau 로 표시하는 식을 유도하여라.식 (1)과 식 (2)을 통해N=N _{0} ( {1} over {2} ) ^{{t} over {T}} `or``N=N _{0} e ^{- {t} over {tau }}임을 알 수 있고 이 식을 통해 우리는( {1} over {2} ) ^{{t} over {T}} =e ^{- {t} over {tau }}라고 표현할 수 있다. 양변에 밑이 e인 로그를 취하고 양변을 t로 나누면{1} over {T} ln2= {1} over {tau }로 정리할 수 있다. 따라서 반감기T``를 시간상수tau 로 표시하는 식인T= tau `ln2를 유도할 수 있다.질문 5. 식 3을 미분하여 온도변화율{dT} over {dt}의 식을 구하여라. 최대변화율은 어떻게 표현되는가? 이 식으로 계산한 값은 실험 1, 2, 3에서 측정한 최대변화율과 얼마나 잘 일치하는가?식(3)T-T _{f} =(T _{0} -T _{f} )e ^{- {t} over {tau }}#TRIANGLE T=( TRIANGLE T) _{max} e ^{- {t} over {tau }}을 미분하면{dT} over {dt} =- {1} over {tau } ( TRIANGLE T) _{max} e ^{- {t} over {tau }}임을 알 수 있다.실험을 통해 얻은 그래프에서 우리는 기울기가 항상 마이너스의 값을 갖는 것을 알 수 있다. 따라서 위 식을 통해 t가 0에 가까울수록 변화율이 최대가 됨을 확인할 수 있다.실험 1 :- {1} over {2.8s} (30.67 CENTIGRADE -18.78 CENTIGRADE )e ^{- {0s} over {2.8s}} image -4.25CENTIGRADE /s실험 2 :- {1} over {76s} (32.32 CENTIGRADE -22.92 CENTIGRADE )e ^{- {0s} over {76s}} image ` -0.12CENTIGRADE /s실험 3 :- {1} over {23s} (30.22 CENTIGRADE -22.92 CENTIGRADE )e ^{- {0s} over {23s}} image -0.32CENTIGRADE /s이고 실험 1에서 측정한 최대변화율과 약 0.71CENTIGRADE 이 차이나고 실험 2에서 측정한 최대변화율과는 약 0.06CENTIGRADE 실험 3에서 측정한 최대변화율과는 0.06CENTIGRADE 만큼의 오차의 크기에 대한 차이로 실험 2와 실험 3은 실험 1보다 상대적으로 오차가 적다는 것을 확인할 수 있다.2. 실험과정 및 결과에 대한 토의:실험 1: 실험 1은 온도센서의 끝 부분을 손바닥에 밀착시켜 온도를 충분히 상승시킨 후 비커의 물속에 넣는 과정을 통해 온도변화를 측정한다. 실험 1을 통해 식 (3)을 사용한 후 근사 값을 유추할 수 있는 값인지 확인할 수 있었다. 실험으로 측정한 값과 식에서 도출해낸 값에서 1%로 들어오는 시간과 5tau 와 비교했을 때 오차가 발생함을 확인할 수 있었다. 따라서 식 (3)은 만족스럽지 못하다는 결론을 내릴 수 있었다. 또한 측정값이 비례하며 시간이 증가함을 확인할 수 있었다.실험 2/실험 3: 실험 2는 온도센서의 끝 부분을 손바닥에 밀착시켜 온도를 충분히 상승시킨 후 공기중에서 자연냉각 하는 과정을 통해 온도변화를 측정하고 실험 3은 실험 2와 거의 같고 마지막 과정에서 자연냉각대신 부채질을 통해 강제냉각하는 과정으로 온도변화를 측정한다. 실험 3는 강제냉각을 거쳤기 때문에 자연냉각을 거친 실험 2보다 당연히 온도가 빠르게 내려감을 확인할 수 있었다. 또한 실험 3 그래프는 사람이 부채질을 하는 과정이 포함되어 있기 때문에 그래프가 일정하게 감소하지 않음을 확인할 수 있다. 우리는 이 실험을 통해 강제냉각도 일정하게 강제냉각을 시킬 수 있다면 더 정확한 실험을 할 수 있을 것이라고 생각했다.

자연과학 | 2026.07.17 | 6페이지 | 2,000원 | 조회(18)

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아주대학교 물리학실험1 A+ 측정과 오차 결과보고서

결과보고서제목 : 측정과 오차실험 1 반응시간 측정[1] 측정값떨어진 거리s _{i}(cm)t _{i}(msec)시간의 편차d _{i}(msec)편차의 제곱d _{i} ^{2}(msec)1234567891019.219.514.917.413.413.211.214.913.113.819*************1*************823.324.3-0.713.3-9.7-10.7-23.7-0.7-10.7-6.7544.5592.20.4177.893.4113.7560.00.4113.744.4합계**********1745**********2240.5평균**********175**********[2] 실험값 계산 및 결과평균값{1} over {10} sum _{i=1} ^{10} t _{i} = 175rm msec표준편차 (sigma ) =sqrt {{sum _{i=1} ^{10} d _{i} ^{2}} over {10-1}} = 15.8rm msec표준오차 (sigma _{x _{av}} ) ={sigma } over {sqrt {10}} = 5.0rm msec반응시간 =175 +- 5.0#msec실험 2 중력가속도 측정[1] 측정값i중력가속도g _{i} rm `(cm/sec ^{2} `)편차d _{i}rm `(cm/sec ^{2} )편차의 제곱d _{i} ^{2}rm `(cm ^{2} /sec ^{4} )12345678910980.6981.1988.1986.6982.1986.3985.7983.3980.3986.1-3.42-2.924.082.58-1.922.281.68-0.72-3.722.0811.708.5316.656.663.695.202.820.5213.844.33합계9840.2************73.94평균984.0***********[2] 실험값 계산 및 결과평균값 ={1} over {10} sum _{i=1} ^{10} g _{i} =984.0`cm/sec ^{2}표준편차 (sigma )=sqrt {{sum _{i=1} ^{10} d _{i} ^{2}} ov.02mm =±0.002cm보고할 오차sigma _{x _{1av}} prime = (0.004+0.02) mm = 0.024mm = 0.0024cm보고할 값x _{1} = (19.99 ± 0.024)mm = (1.999 ± 0.0024)cm높이 : 평균값x _{2av} ={1} over {8} sum _{i=1} ^{8} x _{2,} i = 29.69mm = 2.969cm표준오차sigma _{x _{2av}} =sqrt {{sum _{i=1} ^{8} d _{x _{2} ,i} ^{2}} over {8 TIMES 7}}= 0.005mm = 0.0005cm계기오차 =±0.02mm =±0.002cm보고할 오차sigma _{x _{2av}} prime = (0.005+0.02) mm = 0.025mm = 0.0025cm보고할 값x _{2} = (29.69 ± 0.025)mm = (2.969 ± 0.0025)cm부피의 계산평균값 :( {x _{1av}} over {{} ^{2}} ) ^{2} TIMES pi TIMES x _{2av} `=( {1.999} over {2} cm) ^{2} TIMES pi TIMES 2.969cm` REIMAGE `9.318cm ^{3} 표준오차(sigma _{V,av}) :sqrt {( {Partial V} over {Partial x _{1}} ) ^{2} sigma _{x _{1} av} ^{2} +( {Partial V} over {Partial x _{2}} ) ^{2} sigma _{x _{2} av} ^{2}} =#sqrt {( {pi } over {2} x _{1} x _{2} ) ^{2} sigma _{x _{1} av} ^{2} +( {pi } over {4} x _{1} ^{2} ) ^{2} sigma _{x _{2} av} ^{2}} =#sqrt {( {pi } over {2} 1.999cm TIMES 2.969cm) ^{2} TIMES (0.0004cm) ^{2} +( {pi } over {4} TIMES (1926.8026.8126.78-0.02-0.01-0.02-0.010.000.010.02-0.010.00041E-040.00041E-040.00000.00010.00041E-04150.0050.0150.0150.0049.9950.0150.0049.99-0.0010.0090.009-0.001-0.0110.009-0.001-0.0111E-068.1E-058.1E-051E-060.0001218.1E-051E-060.*************5667788합214.28*****0.0016합400.01*****0.000488평균26.79**********평균50.001**********두께(x _{3})x _{3,i}(mm)편차d _{x _{3} ,i}(mm ^{2})(편차)2d _{x _{3} ,i} ^{2}(mm ^{2} )123456787.997.998.007.987.998.008.018.01-0.01-0.010.00-0.02-0.010.000.010.011E-041E-040.00000.00041E-040.00001E-041E-04합63.97*****0.0009평균8.00**********[2] 실험값 계산과정가로 : 평균값x _{1,av} ={1} over {8} sum _{i=1} ^{8} x _{1,i} = 26.79mm = 2.679cm표준오차(sigma _{x _{1} ,av} ``) =sqrt {{sum _{i=1} ^{8} d _{x _{1} ,i} ^{2 _{{} _{} ^{}}}} over {8 TIMES 7}}= 0.005mm = 0.0005cm계기오차 =±0.02mm =±0.002cm보고할 오차sigma _{x _{1} ,av} prime = (0.005+0.02)mm=0.025mm=0.0025cm보고할 값x _{1} = ( 26.79 ± 0.025 ) mm=( 2.679 ± 0.0025 )cm세로 : 평균값x _{2,av} ={1} over {8} sum _{i=1} ^{8} x _{2,i} = 50.001mm = 5.0001cm표준오차(sigma(x _{1,av} x _{2,av} ) ^{2} sigma _{x _{3,`av}} ^{2}}##=`0.03cm ^{3}보고할 값V = (10.72+0.03)cm ^{3}밀도의 계산평균값 ={m} over {V} `=` {28.8} over {10.72} `=`2.69`g/cm ^{3}표준오차 =[( {1} over {V} ) ^{2} sigma _{m,`av} ^{2} `+`( {-m} over {V ^{2}} ) ^{2} sigma _{V,`av} ^{2} ] ^{{1} over {2}} `#=[( {1} over {10.72} ) ^{2} TIMES (0.1) ^{2} +( {-28.8} over {10.72 ^{2}} ) ^{2} TIMES (0.03) ^{2} ] ^{{1} over {2}}#REIMAGE 0.01g/cm ^{3}보고할 값rho = ( 2.69 ± 0.01 ) g/cm ^{3}부록에서 찾은 값 :rho = 2.70g/cm ^{3}[3] 결과 및 토의1. 질문에 대한 토의질문 1. 만일 10번 대신 1000번을 측정한다면 결과는 어떻게 달라질 것인가? 또평균의 표준편차는 어떻게 달라질 것인가?표준편차는 반복되는 실험의 데이터가 퍼진 정도를 나타내주는 수치이다. 만약 실험을 10번 대신 1000번을 측정하게 된다면 실험에서 얻을 수 있는 표준편차의 값이 줄어들게 될 것이고 이 말은 즉, 실험의 데이터의 퍼진 정도가 작아지게 된다는 것이다. 또한 표준오차의 값이 줄어들게 되며 실험 결과가 더 정확해질 수 있다.질문 2. 자기 자신의 반응시간을 이용하여 다음을 계산해 보자. 시속 80 km/h로차를 운전하고 있다고 하자. 갑자기 긴급 상황이 발생하여 차를 멈추어야 할 때그것을 보고 브레이크를 밟는 순간까지 차가 움직이는 거리를 계산하여 m로나타내어라.우리가 구한 평균 반응시간은 175msec(0.175초)이다. 긴급상황이 발생하여 차를 멈추어야 할 때 그것을 보고 브레이크를 밟는 판단을 통해 실제로 브레이크를 밟는 데 걸리는 시간은 판단시간표준편차와 표준오차를 구할 수 있다. 사람이 직접 실험을 하기 때문에 오차는 발생할 수밖에 없고 이 실험에서 오차가 생긴 이유는 여러 가지 있겠지만 크게 세 가지로 볼 수 있다.첫 번째로 사람이 직접 실험을 하기 때문에 생기는 오차이다. 사람은 완벽할 수 없기 때문에 자를 떨어트릴 때 손 떨림과 자를 잡을 때 손의 상태에 의해 오차가 발생하게 된다. 손이 떨리게 되면 매번 자를 떨어트릴 때 마다 자가 떨어지는 각도가 달라지게 되고 이로 인해 오차가 발생하게 된다. 또한 떨어지는 자를 잡게 되었을 때 자를 잡은 손가락이 움직이지 않는다는 보장도 없다. 손에 땀이 있어 미끄러지기도 하고 자의 눈금을 읽으려다 손가락이 미세하게 움직이게 되며 오차를 발생시킬 수 있다.두 번째로 손이 자에게 가해지는 힘이 존재할 수 있다는 것이다. 손이 자에게 힘을 가하게 된다면 떨어지는 속도가 미세하게 증가하거나 감소하게 된다. 이로 인해 공기저항의 영향을 받게 되는데 공기저항은 속도의 크기가 클수록 영향을 크게 받기 때문에 공기저항에 의해서도 오차가 발생하게 된다.세 번째로 실험은 사람이 하게 되고 그 사람은 우리라는 것에서 오차가 발생하게 된다. 이 말은 즉, 우리는 경험을 통해 적응하고 진화한다는 것이다. 떨어지는 자를 잡는 사람은 실험을 통해 자를 잡는 경험을 하게 된다. 실험을 하는 동안 자를 잡는 경험이 축적되며 이로 인해 떨어지는 자를 더 빠르게 잡게 될 것이다. 처음 값(s)과 나중 값(s)을 비교해보면 나중 값(s)이 더 작다는 것을 알 수 있고 이로서 오차가 발생하게 된다. 이런 오차를 보완하기 위해서는 경험을 할 수 없게 해야 한다. 여러 사람들이 한 번씩 자를 잡는다면 오차를 최소한으로 줄일 수 있다는 결론을 내릴 수 있었다.실험 2 : 자유낙하를 이용해 중력가속도를 측정한다. 포토게이트 타이머가 사용되며 투명한 자를 떨어트리게 된다. 다만, 이 실험은 사람이 직접 하는 것이기 때문에 오차가 존재할 수밖에 없다.첫 번째로 사람이 투명한 자를 사람이 떨어트리기에 된다.

자연과학 | 2026.07.17 | 8페이지 | 2,000원 | 조회(17)

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아주대학교 물리학실험1 A+ 충격량과 뉴턴 제3법칙 결과보고서

결과 보고서제목 : 충격량과 뉴턴 제3법칙[1] 측정값실험 1 운동량 변화량과 충격량* 단위를 쓰십시오.수레의 질량 :m=0.4851kg충돌 직전충돌 직후t _{1} =3.924st _{2} =4.052sv _{1} =0.718m/sv _{2} =-0.740m/sTime (s)Force(N)영점보정3.88815.675-0.0023.89015.6770.0003.89215.667-0.0103.89415.659-0.0183.89615.658-0.0193.89815.676-0.0013.90015.662-0.0153.90215.6770.0003.90415.662-0.0153.90615.659-0.0183.90815.664-0.0133.91015.666-0.0113.91215.668-0.0093.91415.673-0.0043.91615.658-0.0193.91815.663-0.0143.92015.652-0.0253.92215.656-0.0213.92415.6890.0123.92616.1740.4973.92816.4630.7863.93016.5980.9213.93216.9991.3223.93417.3951.7183.93617.7012.0243.93818.1282.4513.94018.4152.7383.94218.9193.2423.94419.3753.6983.94619.6753.9983.94820.2834.6063.95020.4744.7973.95221.0345.3573.95421.3735.6963.95621.6565.9793.95822.0276.3503.96022.0346.3573.96222.4096.7323.96422.9537.2763.96623.0257.3483.96823.5837.9063.97023.7228.0453.97224.1988.5213.97424.5618.8843.97624.8239.1463.97825.1299.4523.98025.3179.6403.98226.12310.4463.98426.56610.8893.98626.04710.3703.98825.3619.6RIANGLE p} over {TRIANGLE p} TIMES 100% RIGHT | = LEFT | {0.659kg TIMES m/s ^{} -0.707kg TIMES m/s ^{}} over {0.707kg TIMES m/s ^{}} RIGHT | =6.789%Time (s)Force영점보정넓이3.88815.675-0.0023.89015.6770.0000.0003.89215.667-0.0100.0003.89415.659-0.0180.0003.89615.658-0.0190.0003.89815.676-0.0010.0003.90015.662-0.0150.0003.90215.6770.0000.0003.90415.662-0.0150.0003.90615.659-0.0180.0003.90815.664-0.0130.0003.91015.666-0.0110.0003.91215.668-0.0090.0003.91415.673-0.0040.0003.91615.658-0.0190.0003.91815.663-0.0140.0003.92015.652-0.0250.0003.92215.656-0.0210.0003.92415.6890.0120.0003.92616.1740.4970.0013.92816.4630.7860.0013.93016.5980.9210.0023.93216.9991.3220.0023.93417.3951.7180.0033.93617.7012.0240.0043.93818.1282.4510.0043.94018.4152.7380.0053.94218.9193.2420.0063.94419.3753.6980.0073.94619.6753.9980.0083.94820.2834.6060.0093.95020.4744.7970.0093.95221.0345.3570.0103.95421.3735.6960.0113.95621.6565.9790.0123.95822.0276.3500.0123.96022.0346.3570.0133.96222.4096.7320.0133.96422.9537.2760.0143.9g TIMES m/s이다. 상대오차를 확인하지 않고 값을 보더라도 일치하지 않음을 알 수 있고 생각보다 큰 오차가 발생함을 확인할 수 있다. 이론상으로는 운동량의 변화량과 힘을 적분한 값은 같아야 한다. 하지만 실험을 통해 구한 값은 6.789% 만큼의 큰 오차가 발생했고 트랙의 완벽한 수평, 공기 저항, 트랙 위 이물질 등을 오차의 원인으로 생각해볼 수 있었다.질문 2. 충돌 전 또는 충돌 후의 속도 대 시간의 데이터에서 수레와 트랙의 마찰계수를 구할 수 있는가?수레의 질량은 이미 측정했기 때문에 일과 운동에너지의 변화량을 속도 대 시간의 그래프를 통해 알아낼 수 있다. 공기의 저항은 엄청나게 크지 않기 때문에 매우 작은 값으로 무시한다고 가정한다면 움직이는 수레를 멈추게 하는 힘은 마찰력만 존재할 것이다. 앞서 말했듯이 수레의 질량을 알고 있으며 트랙이 수평을 맞췄다고 가정한다면 수레의 수직항력을 알아낼 수 있다. 마찰력f는f= mu mg로 구할 수 있고 알고 있는 값을 대입하면 수레와 트랙의 마찰계수mu 를 구할 수 있다.F= {TRIANGLE p} over {TRIANGLE t} = {0.707kg TIMES m/s} over {4.052s-3.924s} =5.523N 이고mg=0.4851kg TIMES 9.8m/s ^{2} =4.7540N 이다.W=F TIMES S= mu mgS 이기 때문에F= mu mg로 나타낼 수 있고5.523N=4.7540N TIMES mu 이며mu =1.162임을 알 수 있다. 마찰계수가 1보다 크다면 수직항력보다 마찰력이 커지기 때문에 마찰계수는 1보다 큰 값을 가질 수 없다. 하지만 실험을 통해 구한 마찰계수는 1보다 크고 실험 중 오차가 있음을 확인할 수 있었다. 트랙의 수평, 큰 공기저항, 트랙의 이물질 등을 오차의 원인으로 결론을 내렸다.질문 3. 실험 2의 8항에서 구한 그래프에서 센서 A의 값에 충돌 후 잡음이 있는(상하로 진동하는) 원인은 무엇인가?실험 2는 두 수레를 충돌시키는 실험을 진행한다. 다만 한 수레에 작은 강한 용수철이 탄성이 작음에도 불구하고 약한 용수철보다 속도 변화량의 크기가 컸다는 오류가 발생함을 확인했다. 오류의 원인으로서 트랙의 완전한 수평, 수레에 가해지는 힘, 수레 위에 있는 이물질 등으로 생각해볼 수 있었다. 용수철과 달리 고무 범퍼는 충격을 완화시켜줄 수 없기 때문에 속도 변화량의 크기가 가장 작은 것을 확인할 수 있었다.질문 7. 세 범퍼에 대해 충돌 시 힘의 최댓값(F _{max})과 충돌시간을 비교하고 검토하시오.약한 용수철강한 용수철고무충돌 시간TRIANGLE t(s)0.136s0.060s0.018s힘의 최대값F _{max} (N)6.042N13.165N37.640N이 세 범퍼의 충돌시간은 약한 용수철 > 강한 용수철 > 고무 범퍼임을 확인할 수 있다. 약한 용수철이 충돌 했을 때 가장 많이 줄어들었다가 늘어나면서 강한 용수철과 고무보다 더 크게 작용했다. 충격량은 세 범퍼가 동일하고 충돌 시간과F _{max}는 반비례 관계를 가지고 있다. 따라서 고무 > 강한 용수철 > 약한 용수철 순으로F _{max}가 크며 탄성력이 좋지 않음을 확인할 수 있다.질문 8. 실험 3에서 충돌 직전의 속도는L,h,x _{1} -x _{0}로 예측하는 값과 몇 %나 다른가? 그 원인은 무엇인가? 이 트랙과 수레의 설계는 만족스러운가?실험 3은 실험 1과 실험 2와는 다르게 트랙이 빗면이 되어 실험이 진행된다. 수레의 초기속도를 0으로 하고 수레를 경사면 아래로 운동시켜 등가속도 운동을 하게 한다. 등가속도 운동이기 때문에2as=v ^{2} -v _{0}^{2}의 공식으로 마찰이 없을 때의 충돌 직전 속도를 구할 수 있다. 수레가 빗면을 운동하면서 수레에 가해지는 힘은mgsin theta 이며 여기서a 즉, 가속도는a= {F} over {m} = {mgsin theta } over {m} =gsin theta 로 나타낼 수 있다.2as=v ^{2} -v _{0}^{2} 공식에 값을 대입하면2(gsin theta )(x _{1} -x _{0} )=v s ^{}} RIGHT | =6.789%만큼의 오차가 발생했다. 생각보다 큰 오차가 발생했기 때문에 실험 도중 오차가 생길만한 행동을 했을 것이라고 판단을 내렸다. 이론상으로는 운동량의 변화량과 힘을 적분한 값은 같아야 한다. 하지만 실험을 통해 구한 값은 6.789% 만큼의 큰 오차가 발생했고 트랙의 완벽한 수평, 공기 저항, 트랙 위 이물질 등을 오차의 원인으로 생각해볼 수 있었다.실험 2에서는 뉴턴 제3법칙인 작용 반작용의 법칙이 성립하는지 확인하는 실험이었다. 두 수레에 센서를 부착하고 서로 충돌시킴으로써 두 수레가 받게 되는 힘을 알아보는 것이다.F _{1}과F _{2}는 두 수레가 받게 되는 충격량을 의미하고 이론적으로 각각의 충격량은 크기가 같고 방향이 반대이다. 따라서F _{1}=-F _{2}이어야 한다.F _{1}, -F _{2}의 그래프를 보았을 때 전체적인 경향에서 A의 충격량 즉,F _{1}이 아주 미세하게 큰 것을 확인할 수 있다. 미세한 오차는 실험을 진행하는 도중 트랙의 완전한 수평, 수레에 가해지는 힘, 트랙 위에 존재하는 이물질 등 오차의 원인이 충분히 생길 수 있고 이를 고려했을 때 오차 범위 내에서 작용 반작용의 법칙이 성립될 수 있다고 결론을 내렸다. 또한 실험 2 그래프를 보면 두 수레가 서로 충돌 한 후에 용수철이 달린 수레는 그래프의 모양이 진동하고 있음을 확인할 수 있다. 그 이유는 충돌 후 용수철은 관성의 법칙에 따라 원래 상태를 유지하려고 하며 그로 인해 탄성력이 발생한다. 이 탄성력이 센서에 작용해 그래프가 진동하게 되는 것이고 잡음 즉, 상하로 진동하는 현상이 생기는 것을 확인할 수 있었고 용수철의 진동이 수레에 영향을 미치는 것을 알아볼 수 있었다.실험 3에서는 약한 용수철, 강한 용수철, 고무 범퍼 세 개의 범퍼를 활용해 충격량과 힘의 관계를 분석하는 실험을 진행했다. 수레가 일정한 가속도를 갖고 등가속도 운동을 할 수 있도록 트랙을 빗면으로 만들어주었다. 수레를 빗면 아래로 운동하게 한 후 수레에 부착된 즉,

자연과학 | 2026.07.17 | 18페이지 | 2,000원 | 조회(5)

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아주대학교 물리학실험1 A+ 액체와 기체의 압력 결과보고서

..FILE:mimetypeapplication/hwp+zip..FILE:version.xml..FILE:Contents/header.xml^1.^2.^3)^4)(^5)(^6)^7^8^1.^2.^3)^4)(^5)(^6)^7^8..FILE:Chart/chart1.xml이론값'[실험 10 데이터 완전 굳.xlsx]Sheet1'!$V$11:$V$17General9.980*************E-39.*************803E-38.08*************4E-37.1*************8E-36.2*************8E-35.422*************E-30'[실험 10 데이터 완전 굳.xlsx]Sheet1'!$W$11:$W$17General20.100*************7.97*************15.938*************.89*************1.972*************0.1*************-1.75*************7실험값'[실험 10 데이터 완전 굳.xlsx]Sheet1'!$V$11:$V$17General9.980*************E-39.*************803E-38.08*************4E-37.1*************8E-36.2*************8E-35.422*************E-30'[실험 10 데이터 완전 굳.xlsx]Sheet1'!$T$11:$T$16General*************/P(1/kPa)부피(mL)..FILE:BinData/ole1.ole..FILE:Chart/chart2.xml이론값'[실험 10 데이터 완전 굳.xlsx]Sheet1'!$E$16:$E$23General*************0240280'[실험 10 데이터 완전 굳.xlsx]Sheet1'!$G$16:$G$23General100.2375100.*************6100.98*************01.351*************1.*************8102.09{1} =14mL일`때수식입니다.{1} over {P} = {1} over {139.91kPa} =0.009010 TIMES {1} over {kPa}V _{1} ` prime =X`1(기울기) TIMES {1} over {P} +Y절편=2190.353kPa TIMES mL TIMES 0.009010 {1} over {kPa} +(-1.760mL)=13.90mL수식입니다.V _{1} =12mL일`때수식입니다.{1} over {P} = {1} over {159.50kPa} =0.006270 TIMES {1} over {kPa}V _{1} ` prime =X`1(기울기) TIMES {1} over {P} +Y절편=2190.353kPa TIMES mL TIMES 0.006270 {1} over {kPa} +(-1.760mL)=11.97mL수식입니다.V _{1} =10mL일`때수식입니다.{1} over {P} = {1} over {184.41kPa} =0.005420 TIMES {1} over {kPa}V _{1} ` prime =X`1(기울기) TIMES {1} over {P} +Y절편=2190.353kPa TIMES mL TIMES 0.005420 {1} over {kPa} +(-1.760mL)=10.12mL수식입니다.{1} over {P} =0 {1} over {kPa} 일`때V _{1} ` prime =X`1(기울기) TIMES {1} over {P} +Y절편=2190.353kPa TIMES mL TIMES 0 {1} over {kPa} +(-1.760mL)=-1.760mL그래프 첨부실험 2 깊이에 따른 물속의 압력깊이h``(mm)압력P`(kPa)계산값P ``prime(kPa)0100.20100.240100.64100.680100.99101.0120101.34101.4160101.72101.7200102.11102.1240102.52102.5280102.78102.8기울기 :0.009286kPa/mm절편 :100.2375 kPaP`` prime =P _{0} _{0}라고 나타낼 수 있다. 즉, 그래프가 직선임을 통해 온도가 일정한 조건에서 압력과 부피의 곱이 일정하다고 부피와 압력이 반비례 관계임을 확인할 수 있는 보일의 법칙이 성립한다는 결론을 내릴 수 있다.질문 2. 실험 1의 회귀분석에서 절편은 얼마인가? 이에 대한 해석은?실험 1에서 회귀분석을 통해수식입니다.y절편의 값이 1.760mL임을 확인했다. 이론적으로수식입니다.PV _{1} =const식을 사용해 보일의 법칙이 성립한다면수식입니다.1/P가 0(1/kPa)값을 가질 때수식입니다.y절편의 값은 0mL으로 측정되어야 한다. 하지만 실험을 통해 얻은 데이터로 회귀분석을 하였을 때는 y절편이 1.760mL이었고 이 이유는 주사기와 센서를 이어주는 튜브 내부의 공기의 부피도 포함되기 때문이다. 따라서 주사기 내부의 기체 부피를 0mL로 만들어 실험을 진행하려고 했지만 부피를 완벽하게 0mL로 만들 수 없었을 것이고 또한 튜브 내부의 기체 부피가 존재했던 것이다. 즉, 주사기 내부의 기체 부피와 튜브 내부의 기체 부피가 더해진 값은 1.760mL라고 할 수 있다.질문 3. 실험 1의 회귀분석에서 기울기로부터 무엇을 알 수 있는가?실험 1 회귀분석을 통해 기울기가 2190.353kPa수식입니다.TIMESmL임을 확인할 수 있었다.수식입니다.V _{1} =const {1} over {P} -V _{0}이므로 기울기는 일정한 값을 가진다. 즉 기울기는 2190.353kPa수식입니다.TIMESmL의 값으로 일정하다는 것이고 온도가 일정한 조건에서 기체의 부피와 압력이 반비례 관계이고 압력과 부피의 곱이 일정하다는 것을 알 수 있다는 것을 통해 보일의 법칙이 성립함을 알 수 있다.질문 4. 실험 1의 측정에서 식 (6)의수식입니다.P`(`V _{1} `+`V _{0} `)의 평균값과 표준편차를 비교하면 어떤 결론을 내릴 수 있는가?실험 1에서수식입니다.V _{1} =20일`때`P(V _{1} +V _{0} )=100.20kPa(20mL+1.760mL)=2180kPa T포함을 확인할 수 있었다. 이로써수식입니다.P(V _{1} +V _{0} )의 값이 변함은 있었지만 거의 일정하다는 사실을 알 수 있었다.질문 5. 실험 2의 회귀분석에 대해 기울기와 절편의 값에 대해 검토하십시오. 식 (1)이 확인되었다고 할 수 있는가?실험 2에서 구한 기울기는수식입니다.0.009286kPa/mm이고 절편은수식입니다.100.2375kPa이다. 정지한 유체 내의 깊이에 따른 압력 변화를 나타내는 식은P=P _{0} + rho gh이고 이 식에서수식입니다.P _{0}는 대기압을수식입니다.rho는 유체의 밀도,수식입니다.g는 중력가속도로 일정한 상수이다.P=P _{0} + rho gh이 식에서수식입니다.rho g는 기울기이며 일차함수의 개형을 갖게 된다. 기울기의 이론값은수식입니다.rho g=(1000kg/m ^{3} )(9.81m/s ^{2} )=9810Pa/m=0.00981kPa/mm이다. 기울기의 측정값과 이론값의 오차의 크기는수식입니다.{vert 실험값-이론값 vert } over {이론값} = {vert 0.009286kPa/mm-0.00981kPa/mm vert } over {0.00981kPa/mm} TIMES 100%=5.341%만큼 오차가 발생했음을 알 수 있었다.또한 절편은 깊이가 0mm일 때의 압력 즉, 대기압을 의미하고수식입니다.100.2375kPa임을 알 수 있다. 이론상 대기압은수식입니다.101.3kPa이고 실험값과 이론값의 오차의 크기가수식입니다.{vert 실험값-이론값 vert } over {이론값} = {vert 100.2375kPa-101.3kPa vert } over {101.3kPa} TIMES 100%=1.049%만큼 오차가 발생했음을 알 수 있었다.기울기와 절편이 이론값과 오차가 발생한 이유로 투명관을 비스듬히 들어가서 압력의 차이가 발생하거나 계기오차가 발생할 수 있는 등 여러 오차를 생각해볼 수 있었다. 이런 오차의 원인을 고려했을 때 실험값과 이론값은 거의 비슷하다고 결론을 내릴 수 있었고 식(1)인P입니다.y축은수식입니다.V _{1}를수식입니다.x축은수식입니다.1/P로 하여 그래프를 그렸을 때 점은 실험값을, 직선은 이론값을 나타냈다. 이 두 값을 비교해보면 점과 직선이 거의 일치함을 확인할 수 있고V _{1}대 1/P의 그래프는직선에 매우 가깝다는 것을 알 수 있었다. 따라서 직선이라는 점을 통해 직선의 기울기는{V _{1} +V _{0}} over {{1} over {P}} =P(V _{1} +V _{0} )이고, 이 기울기는 일정하기 때문에수식입니다.P(V _{1} +V _{2} )=const라고 쓸 수 있고수식입니다.V _{1} =const {1} over {P} -V _{0}라고 나타낼 수 있었다. 즉, 그래프가 직선임을 통해 온도가 일정한 조건에서 압력과 부피의 곱이 일정하다고 부피와 압력이 반비례 관계임을 확인할 수 있는 보일의 법칙이 성립한다는 결론을 내릴 수 있었다. 하지만회귀분석을 통해수식입니다.y절편의 값이 1.760mL임을 확인했다. 이론적으로수식입니다.PV _{1} =const식을 사용해 보일의 법칙이 성립한다면수식입니다.1/P가 0(1/kPa)값을 가질 때수식입니다.y절편의 값은 0mL으로 측정되어야 하지만 주사기와 센서를 이어주는 튜브 내부의 공기의 부피도 포함되었기 때문에 y절편이 1.760mL였음을 알았다. 또한 주사기 내부의 기체 부피를 0mL로 만들어 실험을 진행하려고 했지만 부피를 완벽하게 0mL로 만들 수 없었을 것이고 주사기 내부의 기체 부피와 튜브 내부의 기체 부피가 더해진 값은 1.760mL라고 할 수 있다. 그리고수식입니다.P`(`V _{1} `+`V _{0} `)의 평균값은수식입니다.{(2180+2193+2198+2205+2195+2169)kPa TIMES mL} over {6} =2190kPa TIMES mL표준편차는수식입니다.표준편차= sqrt {{(편차) ^{2} 의`총합} over {변량의`개수}} = sqrt {{(-10) ^{2} +(3) ^{2} +(8) ^{2} +(15) ^{2} +(5) ^{고

자연과학 | 2026.07.17 | 9페이지 | 2,000원 | 조회(12)

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아주대학교 물리학실험1 A+ 물리진자 결과보고서

결과보고서제목 : 물리진자[1] 측정값 및 결과실험 1막대의 질량(M) =수식입니다.69.6g=수식입니다.0.0696kg막대의 길이(수식입니다.a) =28.0cm=0.280m(b)=15.04mm = 1.504cm = 0.01504miL _{cg}(cm)omega(수식입니다.rad/s)T(2수식입니다.{pi} over {w})(수식입니다.s)125.211.21246.830.920367.500.838487.700.8165107.610.8266127.420.8477147.180.875수식입니다.T _{1} =2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {5.21rad/s} )=1.21s수식입니다.T _{2} =2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {6.83rad/s} )=0.920s수식입니다.T _{3} =2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {7.50rad/s} )=0.838s수식입니다.T _{4} =2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {7.70rad/s} )=0.816s수식입니다.T _{5} =2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {7.61rad/s} )=0.826s수식입니다.T _{6} =2(3}= 11.8수식입니다.omega _{av}= 11.8수식입니다.omega _{1}= 12.3수식입니다.omega _{2}= 12.3불규칙한 물체_M0.06330.5110.044수식입니다.1.89 TIMES 10 ^{-4}수식입니다.omega _{3}= 12.3수식입니다.omega _{av}= 12.3수식입니다.omega _{1}= 12.6수식입니다.omega _{2}= 12.6불규칙한 물체_S0.06330.4990.031수식입니다.1.27 TIMES 10 ^{-4}수식입니다.omega _{3}= 12.6수식입니다.omega _{av}= 12.6(L=Long, M=Medium, S=Short)*수식입니다.I _{cg}와수식입니다.I _{th}의 계산과정을 쓰시오.막대수식입니다.I _{cg} = {1} over {12} M(a ^{2} +b ^{2} )= {1} over {2} (0.0696kg)((0.280m) ^{2} +(0.01504m) ^{2} )=4.56 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2}수식입니다.I _{th} =I _{cg} +ML _{cg}^{2} =4.56 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2} +(0.0696kg)(0.140m) ^{2} =0.00182kg TIMES m ^{2}수식입니다.I _{exp} = {MgL _{cg} T ^{2}} over {4 pi ^{2}} = {(0.0696kg)(9.8m/s ^{2} )(0.140m)(0.875s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =0.00185kg TIMES m ^{2}수식입니다.{vert 측정값-이론값 vert } over {이론값} = {vert 0.00185kg TIMES m ^{2} -0.00182kg TIMES m ^{2} vert } over {0.00182kg TIMES m ^{2}} TIMES 100%=1.65%얇은고리수식입니다.I _{cg} =MR ^{2} =(0.0225kg)(0.0425m) ^{2} =4.06 TIMES 10 ^over {4.32 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2}} TIMES 100%=1.39%불규칙한 물체_L수식입니다.I _{exp} = {MgL _{cg} T ^{2}} over {4 pi ^{2}} = {(0.0663kg)(9.8m/s ^{2} )(0.054m)(0.532s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =2.52 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2}수식입니다.I _{cg} =I _{p`ivot,exp} `-ML _{cg} ^{2}수식입니다.=(2.52 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2} )-(0.0633kg)(0.054m) ^{2} =6.74 TIMES 10 ^{-5} kg TIMES m ^{2}불규칙한 물체_M수식입니다.I _{exp} = {MgL _{cg} T ^{2}} over {4 pi ^{2}} = {(0.0663kg)(9.8m/s ^{2} )(0.044m)(0.511s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =1.89 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2}수식입니다.I _{cg} =I _{p`ivot,exp} `-ML _{cg} ^{2}수식입니다.=(1.89 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2} )-(0.0633kg)(0.044m) ^{2} =6.65 TIMES 10 ^{-5} kg TIMES m ^{2}불규칙한 물체_S수식입니다.I _{exp} = {MgL _{cg} T ^{2}} over {4 pi ^{2}} = {(0.0663kg)(9.8m/s ^{2} )(0.031m)(0.499s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =1.27 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2}수식입니다.I _{cg} =I _{p`ivot,exp} `-ML _{cg} ^{2}수식입니다.=(1.27 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2} )-(0.0633kg)(0.031m) ^{2} =6.62 TIMES 10 ^{-5} kg TIIMES m ^{2}} TIMES 100%=1.39%이다. 모든 오차율이 엄청 큰 값을 갖지 않으나 상대적으로 얇은 고리의 오차율이 다른 오차율의 값이 컸음을 확인했다. 다만 실험값은 사람이 직접 실험하고 측정한 값이기 때문에 길이, 질량 등을 측정하는데 오차가 발생했다고 생각했고 오차가 발생할 수 있는 원인을 고려하였을 때 우리가 구한 오차율은 상당히 작은 값이라고 생각했다. 따라서 관성모멘트의 이론값과 주기 측정을 통한 계산값을 비교했을 때 약간의 오차가 있으나 거의 일치하다고 볼 수 있으며 실험 결과를 통해 물리진자의 진동주기를 측정함으로서 관성모멘트를 결정할 수 있다는 주장은 타당하다.질문 3. 실험 3에서 불규칙한 물체에는 중심에서 3개의 서로 다른 길이 지점에 회전점이 존재한다. 서로 다른 지점에서 측정된 주기수식입니다.T로 계산한수식입니다.I _{cg}의 값은 얼마나 잘 일치하는가?불규칙한 물체_L, 불규칙한 물체_M, 불규칙한 물체_S에 대한수식입니다.I _{p`ivot,exp} `의 값은수식입니다.I _{p`ivot,exp} = {MgL _{cg} T ^{2}} over {4 pi ^{2}} `으로 구할 수 있고 아래의 표와 같다.불규칙한 물체_L수식입니다.I _{p`ivot,exp} = {MgL _{cg} T ^{2}} over {4 pi ^{2}} `수식입니다.= {(0.0663kg)(9.8m/s ^{2} )(0.054m)(0.532s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =2.52 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2}불규칙한 물체_M수식입니다.I _{p`ivot,exp} = {MgL _{cg} T ^{2}} over {4 pi ^{2}} `수식입니다.= {(0.0663kg)(9.8m/s ^{2} )(0.044m)(0.511s) ^{2}} over {4 pi ^{2}} =1.89 TIMES 10 ^{-4} kg TIMES m ^{2}불규칙한 물체_S수식입니다.I _{p`ivot,exp} = {MgL _{cg} T ^{의 실험은 물리진자의 주기가 강체의 관성모멘트, 질량, 회전반지름에 따라 어떻게 달라지는지 확인하며, 물리진자의 주기를 측정해 중력가속도와 강체의 관성모멘트를 계산해 측정값과 이론값이 일치하는지 검토하는 것을 목적으로 하고 있다.실험 1에서는 막대를 회전운동센서의 회전축에 고정하고 무게중심으로부터 2cm 위쪽이 회전축이 되도록 한다. 고정된 막대를 한쪽으로 사람의 손으로 약하게 힘을 가한다. 그렇게 진자운동을 하는 진자의 각속도를 측정했고 각속도를 통해 주기수식입니다.T또한 알아볼 수 있었다.수식입니다.L _{cg} =2cm일 때 각속도수식입니다.w=5.21rad/s이었고 주기수식입니다.T=2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {5.21rad/s} )=1.21s이다.수식입니다.L _{cg} =4cm일 때 각속도수식입니다.w=6.83rad/s이었고 주기수식입니다.T=2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {6.83rad/s} )=0.920sdlek이다.수식입니다.L _{cg} =6cm일 때 각속도수식입니다.w=7.50rad/s이었고 주기수식입니다.T=2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {7.50rad/s} )=0.838s이다.수식입니다.L _{cg} =8cm일 때 각속도수식입니다.w=7.70rad/s이었고 주기수식입니다.T=2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {7.70rad/s} )=0.816s이다.수식입니다.L _{cg} =10cm일 때 각속도수식입니다.w=7.61rad/s이었고 주기수식입니다.T=2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {7.61rad/s} )=0.826s이다.수식입니다.L _{cg} =12cm일 때 각속도수식입니다.w=7.42rad/s이었고 주기수식입니다.T=2( {pi } over {w} )=2( {pi } over {7.42rad/s} )=0.847s이다.수식입니다.L _{cg} =14cm일 때 각속도수식입니다.w=7.18r.

자연과학 | 2026.07.17 | 10페이지 | 2,000원 | 조회(19)

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아주대학교 물리학실험1 A+ 구심력 결과보고서

결과보고서제목 : 구심력[1] 측정값 및 결과실험 1 (일정한 구심력, 일정한 m, 반경 변화)물체의 질량 : m = 105.9g=0.1059kg추의 질량 : M = 55g=0.055kg F = Mg = 0.055kgTIMES 9.8m/s2=0.5390N반경(r)각속도(omega _{i}) (5회)(rad/s)평균(w _{av})(rad/s)표준편차(sigma _{omega })(rad/s)F _{r}(mr omega ^{2 _{av}})(N)DELTA F(F _{r} -F)(N){DELTA F} over {F} TIMES 100%{2 sigma _{omega }} over {omega } TIMES 100%0.140m6.046.036.040.00710.5409-0.0019-0.3525%0.2351%6.046.046.050.135m6.206.196.190.01220.5478-0.0088-1.6327%0.3942%6.196.206.170.130m6.276.306.280.01320.5429-0.0039-0.7236%0.4204%6.296.276.280.125m6.436.406.410.01580.5439-0.0049-0.9091%0.4930%6.406.436.410.120m6.496.516.490.01730.53530.00370.6865%0.5331%6.476.496.51[2] 계산과정1. 평균r=0.140m` omega _{av} = {(6.04`rad/s)+(6.03`rad/s)+(6.04`rad/s)+(6.04`rad/s)+(6.05`rad/s)} over {5} = {30.20`rad/s} over {5} =6.04`rad/sr=0.135m` omega _{av} = {(6.20`rad/s)+(6.19`rad/s)+(6.19`rad/s)+(6.20`rad/s)+(6.17`rad/s)} over {5} = {30.95`rad/s} over {5} =6.19`rad/sr=0.130m` omega _{av} = {(6.27`rad/s)+(6.30`rad/s)+(6 =` sqrt {{(6.27rad/s-6.28rad/s) ^{2} +(6.30rad/s-6.28rad/s) ^{2} +(6.29rad/s-6.28rad/s) ^{2} +(6.27rad/s-6.28rad/s) ^{2} +(6.28rad/s-6.28rad/s) ^{2}} over {5-1}} =0.0132rad/sr=0.125msigma _{w} =` sqrt {{(6.43rad/s-6.41rad/s) ^{2} +(6.40rad/s-6.41rad/s) ^{2} +(6.40rad/s-6.41rad/s) ^{2} +(6.43rad/s-6.41rad/s) ^{2} +(6.41rad/s-6.41rad/s) ^{2}} over {5-1}} =0.0158rad/sr=0.120msigma _{w} =` sqrt {{(6.49rad/s-6.49rad/s) ^{2} +(6.51rad/s-6.49rad/s) ^{2} +(6.47rad/s-6.49rad/s) ^{2} +(6.49rad/s-6.49rad/s) ^{2} +(6.51rad/s-6.49rad/s) ^{2}} over {5-1}} =0.0173rad/s3. 구심력r=0.140`mF _{r} =mrw _{av} ^{2} =(0.1059`kg)(0.140`m)(6.04`rad/s) ^{2} =0.5409`N`r=0.135`mF _{r} =mrw _{av} ^{2} =(0.1059`kg)(0.135`m)(6.19`rad/s) ^{2} =0.5478`N`r=0.130`mF _{r} =mrw _{av} ^{2} =(0.1059`kg)(0.130`m)(6.28`rad/s) ^{2} =0.5429`N`r=0.125`mF _{r} =mrw _{av} ^{2} =(0.1059`kg)(0.125`m)(6.41`rad/s) ^{2} =0.5439`N`r=0.120`mF _{r} =mrw _{av} ^{2} =(0.1059`kg)(0.120`m)(6.49`rad/s) ^{2} =0.5353`N`4.DELTA F (F _{r} -F)r=0.1400%=0.6865%6.{2 sigma _{omega }} over {omega } TIMES 100%r=0.140`m{2 TIMES 0.0071(rad/s)} over {6.04(rad/s)} TIMES 100%=0.2351%r=0.135`m{2 TIMES 0.0122(rad/s)} over {6.17(rad/s)} TIMES 100%=0.3942%r=0.130`m{2 TIMES 0.0132(rad/s)} over {6.28(rad/s)} TIMES 100%=0.4204%r=0.125`m{2 TIMES 0.0158(rad/s)} over {6.41(rad/s)} TIMES 100%=0.4930%r=0.120`m{2 TIMES 0.0173(rad/s)} over {6.49(rad/s)} TIMES 100%=0.5331%실험 2 (일정한 반경, 일정한 m, 구심력 변화)반 경 : r = 0.140m물체의 질량 : m = 105.9g=0.1059kg추의 질량(`M)F=Mg(N)각속도(omega _{i}) (5회)(rad/s)평균(w _{av})(rad/s)F _{r}(mr omega ^{2 _{av}})(N)DELTA F(F _{r} -F)(N){DELTA F} over {F} TIMES 100%0.055kg0.53906.046.036.040.5409-0.0019-0.3525%6.046.046.050.085kg0.83307.467.497.480.8295-0.0035-0.3964%7.487.477.491. 평균r=0.140`m,M=0.055kg` omega _{av} = {(6.04`rad/s)+(6.03`rad/s)+(6.04`rad/s)+(6.04`rad/s)+(6.05`rad/s)} over {5} = {30.20`rad/s} over {5} =6.04`rad/sr=0.140`m,M=0.085kg` omega _{av} = {(7.46`rad/s)+(7.49`rad/s)+(7.48`rad/s)+(7.48`rad/s)+(7.49`rad/s)} over {5} = M은 우리가 실험을 위해 직접 전자저울로 무게를 측정한 결과 값이고g는 중력가속도로 이미 알려져 있는 값이다. 이런 값을 통해서 우리는 F의 값을 구할 수 있었다. 그리고F _{r} =mrw _{av} ^{2}라는 식에서 m과 r 또한 우리가 실험을 위해 전자저울로 직접 무게를 측정한 결과 값이다. 다만w인 각속도를 측정할 때는 분홍 플라스틱 원반이 위치표시점이 지날 때 사람이 직접 눈으로 보고 타이머의 버튼을 눌러 값을 측정해F _{r}의 값을 구할 수 있다.F _{r}의 값에서 각속도를 구할 때 사람이 판단하고 행동으로 옮기는 과정이 있기 때문에 전자저울을 사용해 M과 m, r의 값을 구할 때보다 오차가 발생할 확률이 높다. 그렇기 때문에 우리는 각속도(w)의 값을 5번 측정한 후 평균값으로 계산해 실험을 하는 것이다. 따라서 우리는 F값을 더 신뢰할 수 있다는 결론을 내렸다.질문 2. 반경(r)을 바꿔가면서 측정한 상대오차({DELTA F} over {F} TIMES 100(%))는 반경 r과 어떤 관계가 있을까?r=0.120m일 때{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100(%)의 값은 0.6865%이고r=0.125m일 때{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100(%)의 값은 ?0.9091%,r=0.130m일 때{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100(%)의 값은 ?0.7236%,r=0.135m일 때{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100(%)의 값은 ?1.6327%,r=0.140m일 때{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100(%)의 값은 ?0.3525%이다. 이런 측정값을 보면{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100(%)과 반경 r의 일정한 관계는 알 수 없다. 관계를 알 수 없다고 생각할 수 있었던 것은 각속도의 값 때문이다. 측정한 각속도의 값에는 오차가 발생하게 된다. 각속도의 값을 측정할 때 생긴 오차가 상대오차에도 영향을 미치기 때문에 상대오차의 값에식은F _{r} =mrw _{av} ^{2}이고 반경의 상대오차가 더 크기 때문에F _{r}의 오차에 가장 크게 기여하는 변수는 반경(r)이라는 결론을 내렸다.질문 4.2 sigma _{omega } / omega 와DELTA F/F의 경향은 비슷한가? 비슷하다면 그 이유는 무엇인가?위 실험 결과에 기록한 값으로 경향을 알아보면{2 sigma } over {w} TIMES 100%와{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100%의 식을 활용할 수 있다. 이 값을 표로 표현하면 아래와 같다.반경(r){2 sigma } over {w} TIMES 100%{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100%0.140m0.2351%-0.3525%0.135m0.3942%-1.6327%0.130m0.4204%-0.7236%0.125m0.4930%-0.9091%0.120m0.6865%0.6865%표를 통해 확인했을 때{2 sigma } over {w} TIMES 100%의 값에 일정한 규칙이 있다면 반경이 줄어듦에 따라{2 sigma } over {w} TIMES 100%의 값이 증가함을 확인할 수 있었다. 다만{TRIANGLE F} over {F} TIMES 100%의 값에는 일정한 규칙이 존재하지 않음을 확인할 수 있다. 따라서2 sigma _{w} /w와TRIANGLE F/F의 경향은 비슷하지 않다는 결론을 내릴 수 있었다.2. 실험과정 및 결과에 대한 토의구심력 실험은 원운동하는 물체에 작용하는 구심력을 (구심력=질량TIMES 구심가속도)의 식을 활용해 측정하는 실험이다. 실험 1에서는 구심력과 질량을 일정하게 고정한 후, 반경에 변화를 주어 실험을 진행한다. 우리는 반경을 14cm를 처음으로 시작해 0.5cm씩 줄이며 12cm까지 5차례로 반경을 변화시키며 실험을 진행했다. 반경이 줄어듦에 따라 각속도는 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 상대오차가 일정하지 않음을 확인할 수 있었고 각속도의 측정값에 이유를 두었다. 각속도를 측정하는 것은 우되었다.

자연과학 | 2026.07.17 | 8페이지 | 2,000원 | 조회(18)

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아주대학교 물리학실험1 A+ 결과보고서 일과 에너지

결 과 보 고 서제목 : 일과 에너지[1] 측정값 및 데이터 분석실험 1 마찰력의 측정충돌수레m _{1}0.477(kg)m _{1} +m _{2}0.5019(kg)추+추걸이m _{2}0.0249(kg)수평 조정 가속도a _{forward`} ``(m/s ^{2} )a _{backward`} ``(m/s ^{2} )0.0168±0.0110.0133±0.0090선형회귀법에 의한 기울기a _{up} ``(m/s ^{2} )a _{down`} ``(m/s ^{2} )0.498±0.00270.435±0.0011마찰력과 마찰계수의 계산 :f=(m _{1} +m _{2} ) {a _{up} -a _{down}} over {2} =(0.477kg+0.0249kg) {0.498m/s ^{2} -0.435m/s ^{2}} over {2} =0.0158Nmu _{k} = {m _{1} +m _{2}} over {m _{1}} {a _{up} -a _{down}} over {2g} = {0.477kg+0.0249kg} over {0.477kg} {0.498m/s ^{2} -0.435m/s ^{2}} over {2 TIMES 9.8m/s ^{2}} =0.00338실험 2 일과 에너지t _{0} `(s)0.550x _{0} `(m)0.462v _{0} `(m/s)0t _{N} `(s)1.800x _{N} ``(m)0.744v _{N} `(m/s)0.495TRIANGLE x=x _{N} -x _{0} `(m)v=v _{N} `(m/s)0.2820.495TRIANGLE x=x _{N} -x _{0} `=0.744m-0.462m=0.282mvert TRIANGLE U`` vert =m _{2} g TRIANGLE x0.0668JW _{f} =-f TRIANGLE x-0.00446JTRIANGLE K= {1} over {2} (m _{1} +m _{2} )v ^{2}0.0615Jvert TRIANGLE E`` vert = vert TRIANGLE U`` vert - TRIANGLE K0.00NGLE E} vert = vert {-0.00446J} over {0.0053J} vert =0.842{vert TRIANGLE K`` vert + vert W _{f} ` vert } over {vert TRIANGLE U`` vert } = {vert 0.0615J`` vert + vert -0.00446J`` vert } over {vert `0.0668J`` vert } =0.987`실험 3 나무토막의 마찰계수나무토막의 질량m _{1}0.133(kg)(추걸이+추+클립)의 최대 질량m _{2,max}0.0167(kg)클립 한 개의 질량delta m0.0006(kg)최대정지 마찰력f _{max}0.164(N)측정의 오차한계delta mg0.00588(N)최대정지 마찰계수mu _{s} = {m _{2,max}} over {m _{1}}0.126마찰계수의 오차한계delta m/m _{`1}0.00451f _{max} =m _{2,max} g=0.0167kg TIMES 9.8m/s ^{2} =0.164Ndelta mg=0.0006kg TIMES 9.8m/s ^{2} =0.00588Nmu _{s} = {m _{2,max}} over {m _{1}} = {0.0167kg} over {0.133kg} =0.126delta m/m _{`1} = {0.0006kg} over {0.133kg} =0.00451추 증가 후 정지상태에서 출발a0.142±0.0036`(m/s ^{2} )m _{2} prime 0.0249(kg)mu _{k} = {m _{2} prime g-(m _{1} +m _{2} prime )a} over {m _{1} g}= {(0.0249kg TIMES 9.8m/s ^{2} )-(0.133kg+0.0249kg)(0.142m/s ^{2} )} over {0.133kg TIMES 9.8m/s ^{2}} =0.170mu _{s} =0.126±0.00451 ,{mu _{k}} over {mu _{s}} = {0.170} over {0.126} =1.349그래프 의미를 갖고 있다. 알짜힘의 일은 위치에너지를 정의할 수 있는 힘인 보존력이 한 일W _{c}와 비보존력이 한 일W _{nc}의 합(W _{!= t} =W _{c} +W _{nc} )으로 나타낼 수 있다. 비보존력이 존재하는 경우 비보존력이 하는 일을 통해 일과 에너지의 정리를 확장시킬 수 있고 확장된 일과 에너지 정리는W _{nc} = TRIANGLE (K+U)= TRIANGLE E로 나타낼 수 있다. 비보존력에 해당하는 마찰력은 물체가 운동하는 방향의 반대 방향으로 작용하게 되어 마찰력이 한 일은 (-)의 값을 갖게 된다. 이러한 사실을 근거해| TRIANGLE K``|+|W _{f``} |=| TRIANGLE U``|의 식과 같이 나타낼 수 있고 알짜힘이 보존된다고 생각할 수 있다.W` _{!= t} =W _{c} +W _{nc} ,| TRIANGLE K``|+|W _{f``} |=| TRIANGLE U``|` 의 식을 통해| {W _{f}} over {TRIANGLE E} |의 값과{| TRIANGLE K``|+|W _{f`} |} over {| TRIANGLE U```|}의 값이 1이어야 한다는 것을 알 수 있었다. 하지만 우리가 실험 2에서 구한| {W _{f}} over {TRIANGLE E} |의 값은 0.158크기만큼 차이가 발생했고,{| TRIANGLE K`|+|W _{f`} |} over {| TRIANGLE U```|}의 값은 0.013크기만큼 차이가 발생했다.{| TRIANGLE K``|+|W _{f`} |} over {| TRIANGLE U```|}의 값은 거의 1에 근사했지만| {W _{f}} over {TRIANGLE E} |의 값은 생각보다 큰 오차가 발생함을 알 수 있었다. 오차가 발생했던 이유는 트랙이 완벽한 수평이 아닌 점, 처음 속도가 0이 아닐 수 있다는 점, 실험자의 의도와는 상관없이 수레에 힘이 가해질 수 있는 점 등 오차가 생길만한 이유를 생각할 수 있었다. 실험 결과에 오차가 있음을 확인하고 이를 고려했을 때,| 정지된 상태에서 물체를 움직이게 하기 위해서는 많은 힘이 필요하나 한 번 움직이고 나면 물체를 움직이게 하는데 상대적으로 적은 힘이 요구된다. 그렇기 때문에 정지마찰계수는 운동마찰계수보다 항상 큰 값을 가져야한다. 이 사실로 정지마찰력은 운동마찰력보다 항상 큰 값을 가져야 한다는 것 또한 알 수 있다. 하지만 실험 3에서 구할 수 있었던 정지마찰계수는 운동마찰계수보다 작았다. 즉 정지마찰력은 운동마찰력보다 작은 값이 나왔기 때문에 실험에 오차가 발생했음을 알 수 있었다. 실험을 할 때 나무토막에 실과 연결되어 있는 추걸이가 실험 도중에 흔들리거나, 실험자의 의도와는 관계없이 힘이 가해질 수 있다고 생각했고, 트랙이 완전한 수평이 아니거니, 사람이 손으로 트랙을 만지면서 묻은 땀 등 오차가 발생할 수 있는 이유를 생각해볼 수 있었고 이번 실험은 성공적이지 못했다는 결론을 내렸지만 정지마찰력은 항상 운동마찰력보다 커야한다는 사실은 알 수 있었다.질문 3. 충돌수레의 운동마찰계수와 나무토막의 운동마찰계수의 비를 구하시오. 이로부터 볼 수 있는 마찰력의 특징은 무엇인가? 바퀴의 효과를 음미하시오.실험 1로부터 충돌수레의 운동마찰계수의 값은 0.00338, 실험 3으로부터 나무토막의 운동마찰계수의 값은 0.170이라는 것을 알아낼 수 있었다. 비를 구해본다면 충돌수레의 운동마찰계수:나무토막의 운동마찰계수=0.00338:0.170이고 충돌수레의 운동마찰계수:나무토막의 운동마찰계수=1:50.2인 것을 알 수 있다. 비를 구함으로서 나무토막의 운동마찰계수가 충돌수레의 운동마찰계수보다 약 50.2배 크다는 것을 알 수 있다. 이에 이어서 충돌수레의 마찰력은0.0158N, 나무토막의 마찰력은0.164N인 사실을 통해 나무토막의 마찰력이 충돌수레의 마찰력보다 약 10.3배 크다는 것을 알 수 있다. 또한 충돌수레의 무게는0.477kg`이고 나무토막의 무게는0.133kg이다. 이를 통해 충돌수레가 나무토막보다 약3.58배 무겁다는 것을 확인할 수 있다. 나무토막이 충돌수레보다 가다 마찰계수가 작아져 작은 마찰력을 받는다는 것을 알았다. 이렇게 바퀴의 효과, 바퀴가 있을 때와 없을 때의 마찰력을 비교하면서 물체의 접촉면이 운동마찰계수에 영향을 미친다는 것을 확인하며 바퀴의 효과를 음미할 수 있었다.2. 실험과정 및 결과에 대한 토의이번 실험에서는 마찰력의 일, 중력의 위치에너지의 변화량을 측정하여 일과 에너지 정리가 성립하는지 알아보는 것을 목적으로 하는 실험이었다.실험을 진행하기 전 트랙의 수평을 맞추기 위해 충돌수레를 끝막이 방향으로 밀어줄 때와 끝막이에서 반발할 때의 가속도를 측정했다. 이 평균 가속도를 측정해 두 가속도의 절대값의 크기 차이가0.02m/s ^{2}이하가 될 때까지 수평 조정 작업을 진행했다. 충돌수레의 끝막이 방향으로 운동할 때와 끝막이에서 반발할 때의 가속도는(0.0168±0.011)m/s ^{2},(0.0133±0.0090)m/s ^{2}로 측정됐다. 두 가속도의절대값의 크기 차이는 약0.0035m/s ^{2}크기만큼 차이가 났고0.02m/s ^{2}이하이기 때문에 수평을 맞췄다고 결론을 내렸다.실험 1에서는 충돌수레의 마찰력과 마찰계수를 측정했다. 충돌수레를 운동센서로부터반대편 쪽의 끝막이 가까이에 놓고 출발시켜 다시 끝막이 까지 돌아오는 운동을 하게 한다. 이때 수레가 출발하여 다시 끝막이 까지 오는데 수레는 등가속도 운동을 하게 된다. 그래프를 확인했을 때 선형회귀법에 의한 기울기는 약3s~4s에서a _{up} =(0.498±0.0027)m/s ^{2}, 약4s~5s에서a _{down} =(0.435±0.0011)m/s ^{2}의 값을 얻을 수 있었다. 또한 충돌수레의 마찰력은0.0158N의 값을, 충돌수레의 운동마찰계수는0.00338의 값을 갖는 것을 확인했다.실험 2에서는 추걸이가 충분히 높이 올라온 위치에 있도록 한 후 수레바퀴 앞에 장애물을 받쳐 놓고 정지시켜 처음 속도를0m/s로 설정을 한 후 운동을 하게 해서 일과 운동에너지의 정리가 성립하는지 확인했다. 출발점 부근의 좌표를 조사하고, 좌표가,

자연과학 | 2026.07.17 | 12페이지 | 2,000원 | 조회(14)

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아주대학교 물리학실험1 A+ 등가속도 운동, 마찰력 결과보고서

결과보고서제목 : 등가속도 운동, 마찰력[1] 측정값 및 결과충돌 수레의 질량수식입니다.m477.0(g)0.477(kg)실험 1평균가속도의 측정 및 계산수식입니다.i수식입니다.t _{i} (s)수식입니다.v _{i} (m/s)수식입니다.i수식입니다.t _{i} (s)수식입니다.v _{i} (m/s)14.5000.3536.550-0.3024.8000.3446.900-0.29수식입니다.DELTA t=0.300수식입니다.s수식입니다.DELTA v=-0.01수식입니다.m/s수식입니다.DELTA t=0.350수식입니다.s수식입니다.DELTA v=0.01수식입니다.m/s수식입니다.a _{forward} = {DELTA v} over {DELTA t} = {-0.01m/s} over {0.300s} =-0.0333m/s ^{2}수식입니다.a _{backward} = {DELTA v} over {DELTA t} = {0.01m/s} over {0.350s} =0.0286m/s ^{2}수식입니다.i(1, 2)수식입니다.i(3, 4)수식입니다.TRIANGLE t=4.800s-4.500s=0.300s#TRIANGLE v=0.34m/s-0.35m/s=-0.01m/s수식입니다.TRIANGLE t=6.900s-6.550s=0.350s#TRIANGLE v=-0.29m/s-(-0.30m/s)=0.01m/s오른쪽 방향의 최대가속도와 왼쪽 방향의 최대가속도수식입니다.a _{forward,max}2.2수식입니다.(m/s ^{2} )수식입니다.a _-4.000s=1.400s#TRIANGLE v=-0.01m/s-(-0.65m/s)=0.64m/s수식입니다.TRIANGLE t=6.950s-5.450s=1.500s#TRIANGLE v=0.61m/s-0.01m/s=0.60m/s실험 3 정지상태에서 출발높이수식입니다.h수식입니다.`(mm)5회 측정22.8722.8722.8722.8622.88경사도 계산빗변수식입니다.l수식입니다.(mm)높이수식입니다.h의 평균수식입니다.(mm)수식입니다.sin theta `(=`h/l)수식입니다.cos theta100022.870.02290.999수식입니다.높이`h의`평균=수식입니다.{22.87mm+22.87mm+22.87mm+22.86mm+22.88mm} over {5} =22.87mm수식입니다.sin theta =h/l= {22.87mm} over {1000mm} =0.0229수식입니다.cos theta = sqrt {1-sin ^{2} theta } = sqrt {1-(0.0229) ^{2}} =0.999평균가속도의 측정 및 계산수식입니다.i수식입니다.t _{i} (s)수식입니다.v _{i} (m/s)수식입니다.DELTA t=0.65s수식입니다.DELTA v=0.13m/s11.9000.28수식입니다.a _{av} = {DELTA v} over {DELTA t} = {0.13m/s} over {0.650s} =0.200m/s ^{2}22.5500.41수식입니다.TRIANGLE t=2.550s-1.900s=0.650s#TRIANGLE v=0.41m/s-0.28m/s=0.13m/s선형회귀법에 의한 기울기수식입니다.{bar{a}} =(`0.214` +- `0.0041`)m/s ^{2}평균가속도와 선형회귀법에 의한 가속도의 비교수식입니다.a _{av} / {bar{a`}} `= {0.200m/s ^{2}} over {0.214m/s ^{2}} =0.935[2] 데이터 분석실험 1마찰력:수식입니다.f ^{(1)} =m TIMES {LEFT | a _{backward} -a _{forwar(4d)를 사용한 가속도의 이론값수식입니다.a ^{theory} =g(sin theta - mu _{k}^{(2)} cos theta )=9.8m/s ^{2} (0.0229-0.00291 TIMES 0.999)=0.196m/s ^{2}상대오차 계산수식입니다.{a ^{theory} - {bar{a}}} over {{bar{a}}} = {0.196m/s ^{2} -0.214m/s ^{2}} over {0.214m/s ^{2}} =-0.0841마찰력의 효과와 중력의 효과 비교마찰 효과:수식입니다.mu _{k}^{(2)} gcos theta0.0285수식입니다.(m/s ^{2} )수식입니다.( {마찰효과} over {중력효과} ) ^{(1)} =0.127중력의 효과:수식입니다.gsin theta0.224수식입니다.(m/s ^{2} )마찰 효과: 측정값(실험3)0.0104수식입니다.(m/s ^{2} )수식입니다.( {마찰효과} over {중력효과} ) ^{(2)} =0.0464수식입니다.gsin theta - {bar{a}}마찰 효과:수식입니다.mu _{k}^{(2)} gcos theta =0.00291 TIMES 9.8m/s ^{2} TIMES 0.999=0.0285m/s ^{2}중력의 효과:수식입니다.gsin theta =9.8m/s ^{2} TIMES 0.0229=0.224m/s ^{2}마찰 효과: 측정값(실험 3)수식입니다.gsin theta - {bar{a}} =9.8m/s ^{2} TIMES 0.0229-0.214m/s ^{2} =0.0104m/s ^{2}수식입니다.( {마찰효과} over {중력효과} ) ^{(1)} = {0.0285m/s ^{2}} over {0.224m/s ^{2}} =0.127수식입니다.( {마찰효과} over {중력효과} ) ^{(2)} = {0.0104m/s ^{2}} over {0.224m/s ^{2}} =0.0464실험 1, 2, 3의 그래프 첨부:실험1그림입니다.원본 그림의 이름: 1-1.PNG원본 그림의 크기: 가로 845p %로 나타내면수식입니다.{a _{backward,`max}} over {g} TIMES 100%= {-2.7m/s ^{2}} over {9.8m/s ^{2}} TIMES 100%로 약 27.6%의 비를 갖는다.질문 3. 마찰력의 중력에 대한 비는 몇 %나 되는가? 이로부터 바퀴 달린 수레의 구름마찰이 미끄럼마찰에 비해 현저하게 작아짐을 확인할 수 있을까? 부록의 마찰계수 표를 참고한다. (참고:수식입니다.f/mg=u _{k} mg/mg=u _{k})마찰력의 중력에 대한 비는수식입니다.{f} over {mg} = {0.0148N} over {0.477kg TIMES 9.8m/s ^{2}} =0.00317이며수식입니다.f/mg=u _{k} mg/mg=u _{k}의 식을 통해 마찰력의 중력에 대한 비를 계산했을 때 마찰계수를 구할 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 마찰력의 중력에 대한 비는 약 0.317%가 된다. 부록의 마찰계수 표를 참고해서 정지마찰계수(수식입니다.u _{s})는 항상 운동마찰계수(수식입니다.u _{k})보다 크다는 사실을 확인할 수 있었다. 이에 이어 정지마찰력은 항상 운동마찰력보다 크다는 사실 또한 알 수 있었다. 수레가 움직일 때 구름마찰이 미끄럼마찰보다 큰 값을 갖는다면 미끄러지는 운동을 하게 될 것이기 때문에 구름마찰은 미끄럼마찰보다 작은 값을 가져야함을 확인할 수 있다.질문 4. 실험 2에서 경사각수식입니다.theta는 몇DEG인가? 이 각도에서수식입니다.sin theta APPROX theta(단,수식입니다.theta는 radian 단위)의 근사식이 가능한가?수식입니다.cos theta는 1로부터 몇 %나 다른가?실험 2에서수식입니다.sin theta =0.0462값을 알아낼 수 있었다. 따라서수식입니다.arcsin(0.0462)=2.648이고수식입니다.theta =2.648 DEG이다.수식입니다.theta를 radian 단위로 바꾼다면수식입니다.{pi } over {180} TIMES 2.648=0.0462로 나타낼 수 있다.행할 때 오차가 발생했음이 분명했고 계기오차 또는 이론오차 등으로 인해 오차가 발생했다고 생각했다. 따라서 실험 1과 2에서 구한 마찰계수를 비교하면 실험을 통해 측정한 마찰계수의 정확도를 평가할 수 있다.질문 7. (수식입니다.t _{1} ,`v _{1}), (수식입니다.t _{2} ,`v _{2})로부터 계산한 평균가속도는수식입니다.a _{av}는 선형회귀법으로 구한 기울기수식입니다.{bar{a}}와 같다고 할 수 있는가? 어떤 값이 더 정밀한가?(수식입니다.t _{1} ,`v _{1}), (수식입니다.t _{2} ,`v _{2})로부터 계산한 평균가속도수식입니다.a _{av}의 값은 0.2수식입니다.m/s ^{2}이고 선형회귀법으로 구한 기울기수식입니다.{bar{a}}의 값은 0.214수식입니다.m/s ^{2}이다.수식입니다.a _{av}와수식입니다.{bar{a}}는 0.014수식입니다.m/s ^{2}크기만큼 차이가 난다. 둘의 값은 거의 유사하기 때문에 같다고 할 수 있다. (수식입니다.t _{1} ,`v _{1}), (수식입니다.t _{2} ,`v _{2})로부터 계산한 평균가속도를 구하기 위해서 실험을 할 때는 임의의 두 점을 택해 구한다. 다만 선형회귀법을 사용해수식입니다.{bar{a}}를 구할 때는 측정점들에서 가장 가까운 직선을 구해 값을 계산한다. 따라서 평균가속도를 구할 때가 선형회귀법으로 가속도를 구할 때보다 이론오차가 발생할 확률이 높다. 그렇기 때문에 선형회귀법을 사용해수식입니다.{bar{a}}를 구한 값이 더 정밀하다고 할 수 있다.질문 8.수식입니다.a ^{theory}와수식입니다.{bar{a}}을 비교할 때 얼마나 성공적인가?수식입니다.f=u _{k} N의 식에서수식입니다.u _{k}를 일정한 상수로 인정하는 근사법에 대해 어떤 평가를 하겠는가?수식입니다.a ^{theory} =0.196m/s ^{2},수식입니다.{bar{a}} =0.214m/s ^{2}라는 값을 구했다. 이 둘 값은 0.018수식입니다.m/s ^{2}크기만큼 차중력효과

자연과학 | 2026.07.17 | 14페이지 | 2,000원 | 조회(17)

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hplc_이론정리

1.1 정의 및 역사• 크로마토그래피: 혼합물 내 성분을 분리·식별·정량하는 분석 기법• 원리: 정지상(Stationary Phase)과 이동상(Mobile Phase)의 상호작용 차이 이용• 역사: 1903년 Mikhail Tswett가 식물 색소(엽록소, 잔토필) 분리 위해 처음 고안1.2 적용 분야• 의약품 성분 분석• 농약·식품 품질 검사• 환경 오염물질 모니터링• 제약·생명과학 연구 등1.3 크로마토그래피 종류 비교종류이동상특징분석 대상 GC 기체 (He, N₂) 시료 기화 필요, 열 안정성·휘발성 필수 LC 액체 (물·유기용매) 기화 불필요, 다양한 시료 적용 가능 휘발성 소분자 유기·무기 대부분 물질 SFC 초임계 CO₂ + 보조용매극성·비극성이성질체 등1.4 크로마토그램과 피크• Retention Time (Rt)컬럼 주입 시점부터 피크 검출까지 걸린 시간• 피크 형성 요인o Eddy diffusion (이동상 경로 차이)o Longitudinal diffusion (축 방향 확산)o Mass transfer (이동상↔정지상 평형 지연)

자연과학 | 2026.07.17 | 10페이지 | 2,000원 | 조회(17)

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GC-MS 이론 정리

요약 • GC-MS (Gas Chromatography - Mass Spectrometry): 시료의 휘발성 성질을 이용하여 GC에서 분리, MS에서 정성/정량 분석을 수행 • GC: 이동상이 기체인 휘발성 물질 분리 장치 • MS: 분리된 물질을 m/z(질량/전하비) 기준으로 분석1. GC 조건의 요건 사용 가능 시료: 1. 400°C 이하에서 기화 가능한 물질 (보통 1000 Da 이하) 2. 기화 온도에서 분해되지 않는 물질 3. 분해되더라도 정량적인 전환이 가능한 물질 (일정한 비율로 분해 생성물이 형성되는 경우) 사용 불가능한 시료: • 휘발성이 낮은 물질 (분자량이 낮아도 휘발되지 않으면 불가) • 기화 도중 분해되는 물질 • 재반응성이 크거나 불안정하여 컬럼에 도달하기 전에 변화하는 물질2. GC 구조 기능 이동상 조절기 → 시료 주입구 → 컬럼오븐 → 컬럼 → 검출기(MS) → 데이터 시스템3. 이동상 가스 (Carrier Gas)가스특징 질소 (N2)저렴, 특정 선속도에서만 성능 우수GC-MS 사용 여부○ (일반 GC에 사용)헬륨 (He)넓은 선속도 범위에서 안정적, 비활성 GC-MS에서 선호 수소 (H2)반응 속도 빠름, 분리능 우수하지만 폭발 위험성 존재 △ (특수한 경우에만 사용)

자연과학 | 2026.07.17 | 19페이지 | 1,500원 | 조회(12)

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A+ DGIST 일반생물실험 미생물 동정 보고서 (16S rRNA, PCR, BLAST 분석)

미생물 동정 프로젝트Ⅰ. 서론1. 연구 목적본 연구의 목적은 일상생활에서 자주 접촉하는 computer mouse 표면에 존재하는 미생물을 채취하여 배양하고, colony의 형태적 특징과 CFU 계산을 통해 시료 내 미생물의 존재 양상을 확인하는 것이다. Computer mouse는 손이 반복적으로 닿는 물체이므로 다양한 미생물이 존재할 가능성이 높다. 따라서 mouse 표면에서 면봉을 이용해 시료를 채취하고, 이를 액체배지에 접종한 뒤 agar plate에서 배양하여 colony를 형성시켰다.또한 배양된 colony를 색, 모양, 크기, 투명도 등의 형태적 특징에 따라 분류하고, colony 수를 바탕으로 원래 시료에 존재하는 미생물 수를 CFU/ml 단위로 추정하고자 하였다. 이후 대표 colony를 이용하여 16S rRNA 유전자를 PCR로 증폭하고, 전기영동 및 sequencing 분석을 통해 미생물을 유전학적으로 동정하는 원리를 이해하는 것을 목표로 하였다.2. 배경 이론1) 미생물 동정미생물 동정이란 특정 환경에서 분리한 미생물이 어떤 종류의 미생물인지 확인하고 이름을 밝히는 과정이다. 환경에는 다양한 미생물이 함께 존재하기 때문에, 먼저 시료를 채취한 뒤 배지에서 배양하여 각각의 colony를 분리하는 과정이 필요하다. 이후 colony의 색, 모양, 크기, 가장자리 형태, 투명도와 같은 생리학적·형태적 특징을 관찰하면 서로 다른 미생물이 존재하는지 추정할 수 있다.그러나 colony의 형태만으로는 미생물의 정확한 종을 판단하기 어렵다. 따라서 보다 정확한 동정을 위해서는 유전학적 분석이 필요하다. 본 실험에서는 세균 동정에 널리 사용되는 16S rRNA 유전자를 PCR로 증폭한 뒤, sequencing 및 BLAST 분석을 통해 미생물의 종을 추정하는 과정을 포함한다. 16S rRNA 유전자는 세균 사이에서 보존된 부분과 차이가 나타나는 부분을 함께 가지고 있어, 염기서열을 비교하면 미생물의 종류를 판단하는 데 활용될 수 있다.2) 배지와 배지 y가 형성되도록 하기 위해 필요하다.4) CFU 계산법CFU는 Colony Forming Unit의 약자로, 배지 위에서 colony를 형성할 수 있는 살아 있는 미생물의 수를 의미한다. 하나의 colony는 일반적으로 하나의 살아 있는 미생물 또는 미생물 집단에서 유래한 것으로 간주한다. 따라서 plate에 형성된 colony 수를 세면 원래 시료에 존재하던 미생물 수를 추정할 수 있다.CFU 계산에는 colony 수, 희석배수, 도말한 시료의 부피가 사용된다. 일반적으로 colony 수가 너무 적거나 너무 많으면 정확한 계산이 어렵기 때문에, 30~300개 정도의 colony가 형성된 plate를 선택하는 것이 적절하다. 본 실험에서는 colony가 127개 관찰된 plate를 기준으로 CFU/ml을 계산하였다.CFU/ml 계산식은 다음과 같다.CFU/ml = colony 수 × 희석배수 × 1 / 도말한 부피(ml)본 실험에서는 100 μl, 즉 0.1 ml를 도말하였으므로 1 ml 기준으로 환산하기 위해 10을 곱한다. 만약 10^-4 희석 plate에서 127개의 colony가 관찰되었다면, 희석배수는 10^4이므로 다음과 같이 계산할 수 있다.CFU/ml = 127 × 10^4 × 10= 1.27 × 10^7 CFU/ml따라서 원래 mouse 표면 시료에는 1 ml당 약 1.27 × 10^7개의 미생물이 존재한다고 추정할 수 있다. 이처럼 CFU 계산은 배양 가능한 미생물의 수를 정량적으로 나타낼 수 있다는 점에서 환경 미생물 분석에 유용하다.Ⅲ. 연구결과1. Colony 관찰 결과Computer mouse 표면에서 채취한 시료를 액체배지에 접종한 뒤 serial dilution과 spreading을 수행하고 배양한 결과, agar plate 위에서 여러 형태의 colony가 관찰되었다. Colony는 색, 크기, 형태 및 투명도를 기준으로 구분하였으며, 총 4가지 type으로 분류하였다.그림 1. Computer mouse 표면 시료 배양 후 형성채취한 원래 시료에는 1 ml당 약 1.27 × 10^7개의 배양 가능한 미생물이 존재하는 것으로 추정되었다. 이를 통해 일상적으로 손이 자주 닿는 computer mouse 표면에도 많은 수의 미생물이 존재할 수 있음을 확인할 수 있었다.3. 실제 PCR 및 전기영동 결과대표 colony를 이용하여 16S rRNA 유전자를 PCR로 증폭한 뒤 agarose gel electrophoresis를 통해 PCR 산물의 존재를 확인하고자 하였다. 16S rRNA 유전자는 세균 동정에 널리 사용되는 유전자이므로, PCR이 정상적으로 진행되었다면 gel 상에서 특정 크기의 DNA band가 관찰되어야 한다.그러나 본 실험의 실제 전기영동 결과에서는 DNA band가 뚜렷하게 관찰되지 않았다. 따라서 실제 실험 결과만으로는 PCR 산물이 정상적으로 증폭되었는지 명확하게 판단하기 어려웠고, 이를 바탕으로 sequencing 및 BLAST 분석을 진행하기에는 한계가 있었다. 즉, 본 실험의 실제 시료만으로는 미생물의 종을 확정적으로 동정하기 어려웠다.전기영동 결과가 선명하지 않았던 원인으로는 PCR 과정에서 template DNA 양이 적절하지 않았거나, pipetting 과정에서 primer 또는 PCR mixture가 정확한 부피로 들어가지 않았을 가능성이 있다. 특히 1 μl와 같이 매우 적은 양의 primer를 다루는 과정에서는 작은 오차도 PCR 증폭 결과에 영향을 줄 수 있다. 또한 colony를 PCR tube에 넣는 과정에서 colony 양이 너무 적으면 DNA 양이 부족할 수 있고, 반대로 너무 많으면 세포 성분이 PCR 반응을 방해했을 가능성도 있다.따라서 본 보고서에서는 실제 전기영동 결과의 한계를 명시하고, 제공된 Good example 결과를 이용하여 PCR 이후의 sequencing 및 BLAST 분석 과정을 해석하였다.4. Good example을 이용한 sequencing 및 BLAST 분석 결과실제 시료의 전기영동 결과가 뚜렷하지 않았기 때문에myceticus와 높은 유사성을 보이는 미생물로 추정P5.HSY-27FStreptomyces krungchingensis strain KC-035 / Streptomyces albiflavescens strain m20Streptomyces krungchingensis 또는 Streptomyces albiflavescens와 가까운 미생물로 추정Good example의 sequencing chromatogram에서는 염기서열 피크가 확인되었고, 이를 통해 얻어진 염기서열을 BLAST 데이터베이스와 비교하여 유사한 미생물 후보를 확인할 수 있었다. 이처럼 16S rRNA 염기서열 분석은 colony의 색이나 형태만으로는 알 수 없는 미생물의 유전학적 정보를 제공하며, 미생물 동정의 신뢰도를 높이는 데 사용된다.5. 연구결과 해석본 실험에서는 컴퓨터 마우스 표면에서 총 127개의 colony가 관찰되었고, colony의 형태적 특징에 따라 4가지 type으로 구분할 수 있었다. CFU 계산 결과, 원래 시료에는 약 1.27 × 10⁷ CFU/ml의 배양 가능한 미생물이 존재하는 것으로 추정되었다. 이를 통해 손이 자주 닿는 물체 표면에도 다양한 미생물이 존재할 수 있음을 확인하였다.다만 실제 PCR 및 전기영동 결과에서 뚜렷한 DNA band가 관찰되지 않았기 때문에, 본 실험의 실제 시료를 이용한 sequencing 및 BLAST 분석은 정확하게 진행하기 어려웠다. 따라서 본 보고서에서는 Good example 결과를 이용하여 PCR 이후의 분석 과정을 해석하였다. Good example의 BLAST 결과에서는 Streptomyces angustmyceticus, Streptomyces krungchingensis, Streptomyces albiflavescens와 같은 Streptomyces 속 미생물이 유사한 후보로 나타났다.그러나 Good example 결과는 본 실험에서 얻은 실제 마우스 표면 시료의 결과가 아니므로, 컴퓨터 마우스 표면에서 해당 미생수 있다. 첫째, PCR tube에 넣은 colony의 양이 적절하지 않았을 수 있다. Colony 양이 너무 적으면 template DNA가 부족하여 PCR 증폭이 약하게 일어날 수 있고, 반대로 colony 양이 너무 많으면 세포 성분이 PCR 반응을 방해했을 가능성이 있다. 둘째, micropipette을 이용해 DW, primer, PCR mixture 등을 넣는 과정에서 부피가 정확하지 않았을 수 있다. 특히 primer처럼 1 μl 단위의 매우 적은 부피를 다루는 과정에서는 작은 오차도 PCR 결과에 큰 영향을 줄 수 있다. 셋째, PCR premix와 primer가 충분히 혼합되지 않았거나, gel loading 과정에서 sample이 well 안으로 정확히 들어가지 않았을 가능성도 있다. 이러한 요인들이 복합적으로 작용하여 선명한 DNA band가 관찰되지 않았을 것으로 생각된다.따라서 본 보고서에서는 실제 전기영동 결과의 한계를 인정하고, 제공된 Good example의 sequencing chromatogram 및 BLAST 결과를 바탕으로 PCR 이후의 분석 과정을 해석하였다. Good example 결과에서 34SL1P5-27F 시료는 Streptomyces angustmyceticus strain NBRC 3934 및 Streptomyces angustmyceticus strain NRRL B-2347의 16S ribosomal RNA partial sequence와 유사한 것으로 나타났다. 또한 P5.HSY-27F 시료는 Streptomyces krungchingensis strain KC-035 및 Streptomyces albiflavescens strain m20의 16S ribosomal RNA partial sequence와 유사한 것으로 나타났다. 이를 통해 16S rRNA 염기서열을 BLAST 데이터베이스와 비교하면, 형태적 관찰만으로는 알 수 없는 미생물의 유전학적 유사성을 확인할 수 있음을 알 수 있었다.다만 Good 기록.

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| 자연과학 | 2026.07.16 | 9페이지 | 3,000원 | 조회(16)

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