학생탐구발표대회보고서 : 낙하 물체의 속력 측정, 만유인력과 쏠림힘과의 관계 탐구

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만유인력.hwp

만유인력 , 만유인력 중력

1. 실험목적

만유인력은 자연현상 중에서 기본적인 힘일 뿐만 아니라, 지구의 중력은 우리의 생활에 직접적으로 영향을 미치고 있다.
따라서 이 실험에서는 지구 중력에 의해 낙하하는 물체의 속력을 측정하여 운동법칙을 찾아내고, 만유인력과 쏠림힘과의 관계를 탐구하기로 한다.

2. 실험과정

<준비물>

빛살문검출기(photogate detector) (1)

2 cm 간격으로 검고 투명한 눈금이 매겨진 플라스틱 자 (자유낙하하는 물체로 쓰인다.) (1)

컴퓨터(286) (1)

고무판 (1)

1 m 자 (1)

추 (40 g, 1)

낙하산 (1)

실타래 (1)

칼 (1)

5¼" 디스켓 (1)



<실험방법>

1) 빛살문 검출기를 사용하여 자유낙하하는 물체의 속도를 시간의 함수로 구한다.

2) 빛살문 사이로 자를 떨어뜨리더라도 방해받지 않도록 빛살문검출기를 실험대의 가장자리에 위치시키고 자가 떨어지는 바닥에 가방을 내려놓아 자에 충격이 덜가게 한다.

3) 자를 자유낙하시키고 데이터를 컴퓨터에 저장한다.<실험.1>

4) 다른 방법으로도 자유낙하 시키고 그 결과를 컴퓨터에 저장한다.

이 실험에서는 다음의 일곱가지 방법으로 실험을 수행하였다.

첫째, 30cm위에서 자를 자유낙하 시킨경우<실험.2>

둘째, 자에 실로 추를 매달아 자유낙하 시킨경우<실험.3>

셋째, 낙하산을 실로 자에 매달아 자유낙하 시킨경우<실험.4>

넷째, 낙하산 2개를 실로 자에 매달아 자유낙하 시킨경우<실험.5>

다섯째, 낙하산과 추를 동시에 실로 매달아 자유낙하 시킨경우<실험.6>

여섯째, 아래방향(중력방향)으로 던진 경우<실험.7>

일곱째, 윗방향(중력반대방향)으로 던진 경우<실험.8>

이상의 방법으로 실험을 수행하였다.

5)위의 방법으로 5회(넷째 실험부터는 시간 관계상 2회실험)를 실험하여 각각의 경우에서의 중력가속도의 평균값과 표준편차를 구한다.

6)각 경우에서의 중력가속도 값을 구한다음 그 값을 서로 비교해 본다.

*주의사항*

-자를 떨어뜨릴때 손으로 잡고 자를 떨어뜨리면 손에 묻은 땀에 의해 자가 자유낙하는 데에 방해를 받을 수 있다.
따라서 이 실험에서는 집게를 사용하여 집게로 자끝을 잡았다가 놓는 방법으로 손에 묻은 땀에 의해 발생할 수 있는 실험상의 오차를 최소화하였다.

-자를 낙하시킬 때에는 자가 정확하게 수직을 이루어 낙하하도록 해야한다.
그렇지 않으면 자가 기울어져서 공기 저항을 받을 수도 있기 때문이다.

-자를 떨어뜨릴 때에는 게이트의 가운데로 떨어뜨리지 말고, 오차를 최소화할 수 있도록 게이트 센서 바로 옆을 스치게 자를 떨어뜨린다.



3. 배경이론

고립계에서 정지해 있던 물체는 계속 정지해 있고, 운동하던 물체는 등속도로 운동을 계속한다.
자연의 이러한 특성을 관성의 법칙(law of inertia)이라고 하며, 이러한 물체의 성질을 관성(inertia)이라고 부른다.
물체마다 관성의 정도가 다른데 그 정도를 정량적으로 나타낸 것이 질량(mass), 더 정확하게는 관성질량(inertial mass)이다.

뿐만아니라 물체의 운동상태를 변화시킬 수도 있는데 그 요인을 힘(force)이라고 부르며, 운동상태의 변화는 가속도로 나타낸다.
이 힘과 운동상태의 변화 즉, 가속도사이의 관계를 운동법칙(law of motion), 또는 이를 찾아낸 사람의 이름을 따서 뉴턴(Newton)의 제2법칙이라고 부른다.

뉴턴이 발견한 운동법칙은 물체에 가해진 힘 F 와 힘에 의한 물체의 가속도 a 사이에 비례관계



F = ma (1)

를 갖는 힘을 정의하며, 이때 비례상수 m 이 물체의 (관성)질량이다.

특별히 힘 F 가 일정한 경우에는 식(1)에 따라서 물체의 가속도도 일정하고(물체의 질량 m 이 속도에 무관하게 일정한 경우), 따라서 시간 t 에서의 물체의 속도 v 는



v = vo + at (2)



이다.
여기서 vo 는 시간 t = 0 에서의 물체의 속도를 가리킨다.

속도와 가속도가 서로 같은 방향(또는 서로 반대 방향)인 경우 물체는 1차원운동을 한다고 말한다.
1차원운동을 하는 물체가 시간 t 동안에 움직인 거리 h 는 식(2)의 적분으로 부터



h = vot + 1/2 at2 (3)

가 된다.

뉴턴의 만유인력 법칙에서는 모든 물체사이에는 서로 잡아당기는 인력이 작용하며 그 크기는 물체간 거리의 제곱에 반비례한다.
또, 두 질점사이의 인력은 두 (중력)질량에 각각 비례한다고 받아들인다.
즉, 만유인력의 크기는



F = Gm1m2/r2 (4)

로 쓸 수 있으며, 여기서 비례상수 G(= 6.67 x
10-11m3/s2kg) 를 만유인력의 상수라고 부른다.

이 실험에서와 같이 지표면으로부터 물체까지의 거리가 지구의 반지름에 비해 매우 작은 경우 물체의 운동에 상관없이 식 (4)에서



r = R (R = 6370 km, 지구의 평균 반지름) (5)

으로 쓸 수 있으므로, 식 (1)과 함께 질량이 M( = 5.98 x 1024 kg)인 지구의 중력에 의해서 자유낙하하는 물체의 중력가속도가



g = GM/R2 = 9.8 m/s2 (6)

으로 물체에 상관없이 일정함을 알 수 있다.
실제로는 지구의 질량분포가 균일하지 않으며, 구형이 아닐뿐더러 지구의 자전에 따른 영향 등으로 중력가속도는 위치나 시간에 따라서 다소 변화한다.(서울의 경우 9.8m/s^2보다 작은 값이다.)

4. 실험결과



뒤에 첨부한 그래프를 분석하여 이 값을 구하고 각각의 평균과 표준편차를 구하면

<실험.1>에 대한 결과분석-자를 자유낙하시킨 경우



g

g

| g - g |

1회

9.58

9.61

0.03

2회

9.74

9.7…



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제목 : 학생탐구발표대회보고서 : 낙하 물체의 속력 측정, 만유인력과 쏠림힘과의 관계 탐구
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키워드 : 만유인력,중력,낙하,물체,속력,측정,만유인력,쏠림힘,관계,탐구


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5학년자유탐구보고서 : 자석의 원리

5학년자유탐구보고서 : 자석의 원리

자석의 원리.doc

자석의 원리 , 자석

“ 자석의 원리 “

[내용]

1. 탐구동기

학원에서 과학시간에 전기라는 단원을 배우면서, 자석. 자기장. 자기선. 자기력등 그것들과 관련된 여러 공부를 하다가, 같은 반 친구 중 한명이 선생님께 질문을 하였다.

“선생님. 자석을 쪼개면 자성이 사라져요 ”

선생님께서는 자석을 쪼개면 자성이 사라지는 것이 아니라 또 다른 N극 S극을 가진 자석이 하나 더 생기는 것이라고 하셨다.

그 다음은 직접 실험을 해보거나 인터넷을 뒤져 찾아보라는 숙제를 내 주셨다.

그 말을 듣고 애들은 모두 의아해 하였고, 왠지 눈으로 보지 않으면 믿을 수 없을 거라고 생각되었다.

또 학교 숙제로 탐구보고서를 쓸 겸 . 학원 숙제도 할 겸.

겸사겸사 명지중학교 친구랑 함께 탐구를 해 보게 되었다.

2. 알아보고싶은점.

1) 자석을 반으로 쪼개 었을때, 정말로 다시 N극 S극이 생기는 것인지.

2) 생긴다면 N극과 S극이 생기는 이유.

3) N극과 S극이 따로 하나만 생길 수 는 없는건지.

3.탐구의 절차. 방법

준비물　:　막대자석 2개.

먼저 막대자석 하나를 망치로 쳐서 깨뜨린다.

(이때 파편이 튀므로 조심한다)

그럼 [N|S]로 하나였던 자석이 [N|S][N|S]. 둘로 나뉘게 된다.

*탐구 기간 : 2005년 8월 16일.

*탐구 대상 : 막대자석의 S극과 N극

*측정도구 : 망치. 자석.

4. 결과 및 해석

*결과

1) 자석을 반으로 쪼개 었을때, 정말로 다시 N극 S극이 생기는 것인지.







왼쪽 빨간색만 있는 자석은 반으로 쪼갠 것이고 그 옆에 붙어 있는(빨강 | 파랑)은 쪼개지 않은 자석이다.

왼쪽 자석에서의 왼쪽은 N극이고, 쪼개지 않은 오른쪽 자석의 N극과 쪼갠 자석의 오른쪽면이 붙었으므로 따라서, 쪼개진 자석의 오른쪽은 S극이다.



또, 오른쪽 파란색만 있는 자석은 반으로 쪼갠 것이고 그 옆에 붙어 있는

(파랑 | 빨강)은 쪼개지 않은 자석이다.

왼쪽 자석에서의 왼쪽은 S극이고, 쪼개지 않은 오른쪽 자석의 S극과 쪼갠 자석의 오른쪽면이 붙었으므로 따라서, 쪼개진 자석의 오른쪽은 N극이다.

그러므로,



또한,



1) 자석을 반으로 쪼개 었을때, 정말로 다시 N극 S극이 생기는 것인지.

→ 생기게 되었다.
^_^*

2) 생긴다면 N극과 S극이 생기는 이유.

→ 자석을 쪼개면 쪼개진 파편 각각이 다시 N극과 S극을 갖는 자석이 된다.

이러한 현상은 파편의 크기가 점점 작아져도 마찬가지로 나타나는데, 그 근원적인 이유는 원자 단위의 설명에서 찾아야 한다.

즉 원자 하나하나가 원자자석이며, 큰 자석은 이것들이 방향을 나란히 해 정렬하고 있는 것으로 볼 수 있다.

여기서 원자 하나하나가 자석과 같이 기능하는 이유는 원자 주위를 도는 전자의 자전(스핀)에 따라 자기모멘트가 생겨나기 때문이다.
이를 이해하기 위해서는 코일을 따라 전류가 흐를 때 그것에 수직방향으로 자기력이 생겨나는 현상을 연상하면 된다.

전자의 자전, 즉 원운동은 일종의 원형 전류라고 생각할 수 있다.

각각의 원자들이 가지고 있는 자기모멘트는 서로 상쇄돼 거시적인 차원에서는 자기력을 나타내지 않는 경우가 대부분이다.

그러나 외부에서 자기장을 가하면 이들이 특정한 방향으로 배열돼 전체적인 자기력을 갖게 된다.
이를 자화라고 하는데, 철족 원자들과 같은 경우에는 외부에서 가한 자기장을 제거하더라도 특정한 방향으로 배열됐던 경향이 남는 잔류자화현상이 나타나는데 이를 영구자석이라고 부른다.

이 영구자석은 앞서 이미 설명한 바와 같이 잘게 쪼개어도 여전히 N극과 S극을 갖는 자석이 되는 것이다.

내용출처 : http://www.ps.hs.kr/~daijang/st19.htm

3) N극과 S극이 따로 하나만 생길 수 는 없는건지.

이것에 대한 정확한 이해를 위해서는 오비탈이라는 개념을 이해해야 한다.

쉽게 설명해서 원자는 여러개의 방을 가지고 있는 호텔이라로 생각해보겠다.

그리고 각각의 방에는 항상 전자가 2개까지 밖에 못들어 가고 만약 이 방안에 전자가 2개 들어간다면 같은 방향으로 회전하는 전자는 못들어 가게된다.

즉 하나가 시계방향으로 도는 전자라면 또 하나는 반드시 반시계방향으로 도는 전자라는 것이다.

즉 원자는 N극의 성질과 S극의 성질을 동시에 지니게 되고 결코 N극과 S극을 따로 분리할 수 없다.



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제목 : 5학년자유탐구보고서 : 자석의 원리
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프란츠 카프카 변신 변신 (첨부)

프란츠 카프카 변신 변신 (첨부)

프란츠 카프카 - 변신 변신.hwp

프란츠 카프카 변신 변신

나는 가끔씩 내가 존재한다는 것에 대해 생각하게 된다.
주로 내가 혼자 있게 되었을 때 많이 생각하게 되는데, 그럴 때마다 느끼게 되는 것은 언제나 고독하다는 것과, 소외되어있다는 느낌을 받는 다는 것이다.
사람들과 항상 같이 다니고, 이야기를 하면서도, 혼자만 있게되면 그런 생각이 많이 든다.
또, 사람들이 같이 있어도 있는 그 순간뿐, 이후로 그 느낌이 계속 이어지는 것 같지는 않다.
어떤 때는 사람들 주위에 둘러 싸여 있으면서도 고독하다는 생각이 들기도 한다.
변신을 비롯한 몇편의 단편들로 이루어진 이 책은 프란츠 본인의 자서전적인 성향을 많이 나타내고 있다.
폭력적이고 이기적인 아버지로부터 억압되어 살아온 그로서는 아버지뿐 아니라 가족, 사회와도 단절될 수 밖에 없는 인물이다.
이 책에서는 현실 상황 속에서 고립되고 소외당한 본인과 꼭 닮은 현대인의 모습을 냉정하고 사실적인 문체로 표현한다.
세상의 부조리를 나타내고 있는 이 책은 우리에게 생각할 꺼리를 많이 마련해준다.
언제 쫓겨날지도 모르는 직장에서 불안에 떨며 생활하는 샐러리맨들, 순진하기만 한 아이들의 세상에서 판을 치는 집단 이지메, 주변 곳곳에 존재하는 많은 왕따들… 하물며 가족들까지도 외면해버리는 이 세상에서 결국 나라는 존재는 비참해질수 밖에 없고 사라져버릴 수 밖에 없는 것이다.
변신의 그레고르 역시 가족을 위해 자신을 희생하며 열심히 일을 했지만, 어느날 갑작스레 찾아온 몸의 변화(벌레가 되어 버린 것)를 겪게 되면서 사회로부터 배척을 당하게 되고 가족들로부터 멸시와 천대를 받게 된다.
그러다 결국 본인 스스로도 자포자기 심정이 되어 결국 죽음으로 생을 마감하게 된다.
가족을 먹여 살릴 수 있는 돈과 능력이 있었던 그레고르였을 때는 가족들에게 있어 자랑스런 아들이고 듬직한 오빠였지만, 벌레가 된 이후의 그레고르는 그들이 떠안아야만 하는 짐이고, 죽여야만 하는 벌레일 뿐이었다.
결국 냉담한 사회와 가정 속에서 나라는 존재의 의미에 대해 끊임없는 탐구를 해야 하며 진정한 자신을 발견해야만 한다는 것을 은연중에 암시한 것은 아니었나 싶다.
.. (첨부)



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손가락이 물을 흡수해서 쭈글쭈글해질 것이다.

손가락이 불어서 쭈글쭈글해질 것이다.

*손가락이 쭈글쭈글해지는 이유는…피부가 물을 흡수해서 불어나기 때문입니다.

Q. 물을 흡수하면 왜 이렇게 되는 걸까

ex) 도화지에 물을 묻히면 쭈글쭈글해지는 것과 마찬가지입니다.

이해 안가셨죠

다시 말해서 도화지의 표면은 물을 먹고 늘어졌는데 뒷면은 원 상태니까 쭈글쭈글해지는 겁니다.

도화지

원 상태의 뒷면

물먹고

늘어난 곳

Q. 도화지하고 손하고 무슨 관계가 있는 걸까요 <..



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돈키호테 돈키호테 -수행평가

돈키호테 돈키호테 -수행평가

돈키호테 돈키호테.hwp

돈키호테 돈키호테

그 이름 위대하여라. 돈키호테!

중학교 입학할 때까지 소설이라고는 `삼국지`밖에 읽지 못했던 나였다.
그러던 중 오직 삼국지만이 자리하고 있던 나의 마음에 살며시 날아와 그러나, 아주 가슴 깊게 파고 든 소설이 있었으니, 그가 바로 `돈키호테`.

에스파냐의 작가 세르반테스의 1605년작 `재기(才氣) 발랄한 향사(鄕士) 돈 키호테 데 라 만차` 즉, 통칭 `돈키호테`라고 불리는 이 작품. 글쎄, 이렇게 유명한 작품을 모르는 사람이 있을까

그냥 보면 마냥 웃긴 소설이나, 실은 그 속에 당시 사회에 대한 작가의 비판적 시선이 들어 있다고 한다.
나중에야 이 사실을 알게 되었는데, 이를 알고 보면 그 또한 다른 재미를 준다.
그러나 이 글에서는 그런 요소들은 제외하고, 단순한 돈키호테라는 케릭터에 대한 나의 감상을 적어보고자 한다.

-존경스러운 집중력

이 소설의 줄거리라 하면, 단 한 줄로 말할 수 있겠다.

`기사문학에 너무나 빠져버린 한 지주의 이야기.`

그렇다, 돈키호테의 주인공 돈키호테는 한물 간 중세 기사 문학에 모든 정신을 빼앗겨 버린 즉, 기사문학에 미쳐버린 지주다.
그 자신의 이름이 기사의 이름답지 않다고 하여, 이름마저 돈키호테로 바꾸어 버리니, 이 얼마나 (기사 문학에 대한)대단한 애정인가! 싶으면서도 대체 얼마나 집중을 해야 사람이 저렇게 될 수 있는가에 대한 의문 역시 품게 한다.
그 시작부터가 심상치 않은 소설, 돈키호테다.
내 생각에 그는 분명 천재다.
한 가지에 온 신경을 집중한다…그게 결코 쉬운 일이 아니라는 것은 모두가 아는 사실이다.
그럼에도 불구하고 그는 한술 더 떠서 아예 기사 소설의 주인공이 되어 버렸다.
이 얼마나 대단한 집중력인가. 그의 이런 점은 정말 닮고 싶은 면이 아닐 수 없다.
물론 무엇이든 지나친 것은 오히려 부족하느니만 못하다는 사실을 잃지 말아야겠다.

-황당하지만, 분명 그는 정의의 기사. 이 한 몸, 공주를 위해 기꺼이 불사르리!

모두가 알다시피, 그가 몰래 집을 빠져나간 이유는 바로 그것.

`악의 무리를 소탕하고, 세상에 평화를 가져온다.`

이런 이유였다.

나는 이 점을 중요하게 생각한다.
그 누가 정의를 위해 자신의 희생을 각오하고 나서겠는가. 비록 제정신은 아니었다지만, 그 용기만큼은 알아줄 만 하다.

그의 정의감은 이 부분, 그가 .. -수행평가



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