역학 실험 KIT

- 다양한 역학 실험을 할 수 있는 역학 실험 KIT

- 카트에 내장되어 있는 센서를 통해 힘, 위치, 속도 및 가속도 측정

- 블루투스를 이용한 무선 연결

- Vernier MBL을 사용하여 보다 정밀한 측정이 가능

실험1. 뉴턴의 제 1법칙: 관성의 법칙

외부의 힘이 작용하지 않으면 정지해 있던 물체는 계속 정지하고, 일정한 속도로 운동하는 물체는 계속 운동상태를 유지한다.

v_0=v_t

실험2. 뉴턴의 제 2법칙: 가속도의 법칙

정지해 있는 질량이 m인 물체에 일정한 힘(F)을 가하면 물체는 일정한 가속도(a)로 운동하게 된다. 이러한 운동을 등가속도 운동이라고 한다.

F=ma

실험3. 뉴턴의 제 3법칙: 작용 반작용의 법칙

물체 A가 다른 물체 B에 가하는 힘은 물체 B가 물체 A에 가하는 힘과 크기가 같고 방향은 반대이다.

F_AB=-F_BA

실험4. 경사면 운동

경사면 위에 놓인 물체의 경사면에 수직으로 작용하는 중력의 성분(mgcosθ)은 경사면이 물체를 떠받치는 힘(수직항력: N)과 크기가 같고 방향이 반대이므로 상쇄된다. 즉, 경사면에서 물체가 받는 중력은 다음과 같다.

F_g=mgsinθ=ma

실험5. 탄성 충돌과 비탄성 충돌

충돌이란 두 물체가 서로의 운동에 간섭하는 현상을 말한다. 이때 두 물체는 서로 힘을 주고받는다. 충돌은 반발계수 (e) 값에 따라 탄성 충돌, 비탄성 충돌, 완전 비탄성 충돌로 나눌 수 있다.

실험6. 운동량과 충격량

충격량(I)이란 물체가 외력(F)에 충격이 가해지고 있는 시간(t)을 곱한 물리량이다. 충격량의 식을 정리해보면 운동량(P)과 충격량(I)의 관계를 정리할 수 있다.

I=Ft=(ma)t=m (d(v_f-v_i))/dt t=m∆v=∆P

실험7. 마찰과 맴돌이 전류 브레이크

물체의 운동과 반대 방향으로 작용하는 마찰력과 맴돌이 전류 브레이크의 특징을 이해하고 차이점을 학습할 수 있다.