지레 실험 장치의 개발 및 수평잡기의 응용
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학술지명
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발행연도
2019
작성언어
-KDC
300
자료형태
학술저널
수록면
94-94(1쪽)
제공처
지레는 간단한 도구이지만, 질량, 무게, 힘, 회전력, 평형 및 에너지 보존 등의 물리 개념을 포함하여, 지레 실험은 기초적으로 실시되고 있다. 그러나 실제의 제1종 지레 실험에서 힘점의 힘을 측정하기가 수월하지 않다. 보편적으로 힘의 크기를 측정하기 위해서는 인장형용수철저울을 사용하고 있는데, 지레의 힘점에서 힘의 방향은 용수철저울과 반대이므로 보조적인 도구를 추가하여 지레의 힘점에서 힘의 크기를 측정한다. 이와 같은 어려움을 해결하기 위하여, 본 연구에서는 과학 모의실험 프로그램의 활용 및 다양한 실험 방법을 활용하고자 한다. 과학 모의실험 프로그램인 Interactive Physics를 이용하고, 지레의 질량, 힘점과 받침점사이의 거리, 받침점과 작용점 사이의 거리, 작용점 질량을 변인으로 설정하고, 이에 따라서 힘점에서의 힘의 크기 및 지레 막대의 기울어진 정도를 얻는다. 또한, 보다 수월하게 힘점에서 힘을 측정할 수 있도록 기존의 지레 실험 방법과 다르게, 영점 보정 추를 사용하여 용수철저울의 영점을 조정한 실험장치, 고정도르래를 사용하여 용수철저울에서 힘의 방향을 바꾼 실험 장치, 밀고 당기는 힘의 크기를 측정할 수 있는 압축-인장 측정기를 사용한 실험 장치, 영점 보정 추를 사용하여 전자저울의 영점을 조정한 실험 장치를 강구한다. 개발된 실험 장치의 실험 결과와 모의실험 프로그램 산출물로부터 지레 실험의 변인 특성을 분석한다.
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