물리학experiment(실험) 컴퓨터를 사용한 측정 .
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작성일 19-03-13 23:46
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최대變化율은 값이 0으로 다가갈수록 커진다. 따라서 식 (3)의 근사는 만족스럽다. 컴퓨터의 DataStudio 프로그램(program]) 으로 test(실험) 하는 값을 기록하여 그래프를 그리고 데이터를 저장하였다. 알코올 온도계와 온도센서를 비교하면 알코올 온도계의 시간상수가 더욱 작으므로 반응속도가 더 빠르다는 것을 알 수 있다아
Question 4) 반감기 를 시간상수 로 표시하는 식을 유도하여라.
Answer 4) 반감기를 나타내주는 식 (1)과 식 (2)가 있다아 이 둘의 좌변이 일치하므로 우변반 비교를 해 주면 식을 유도할 수 있다아
(1) , (2)
, , , , ,
Question 5) 식 (3)을 미분하여 온도變化율 의 식을 구하여라. 최대變化율은 어떻게 표현되는가 이 식으로 계산한 값은 test(실험) 1,2,3 에서 측정(測定) 한 최대變化율과 얼마나 잘 일치하는가
Answer 5) 식 (3)은 , 식 (3)을 미분하면 이다.
Ⅰ. test(실험) 결과
(1)측정(測定) 값
`test(실험) 1` (물 속 냉각)
온도
()
측정(測定) 시간 ()
환산시간 ()
최고온도
17.3
=2.3
=0
최종온도
16.0
=56.6
=54.3
37%
23.881
=5.3
=3
1%
16.213
=34.1
=31.8
최대 變化율 =
-7.4
#data(자료) 1
`test(실험) 1`의 그래프, 차트
`test(실험) 2` (공기 중 자연 냉각)
온도
()
측정(測定) 시간 ()
환산시간 ()
최종(실내)온도
21.2
-
-
최고온도
40.3
=2.8
0
37%
28.267
=100.4
97.6 ()
#data(자료) 2
`test(실험) 2`의 그래프, 차트
`test(실험) 3` (공기 중 강제 냉각)
온도
()
측정(測定) 시간 ()
환산시간 ()
최종(실내)온도
22.4
-
-
최고온도
38.7
=3.6
0
37%
28.43
=49.7
46.1 ()
#data(자료) 3
`test(실험) 3`의 그래프, 차트
`test(실험) 4` (알코올 온도계, 공기 중 자연 냉각)
물의 온도 측정(測定)
컴퓨터 : 16.0
알코올 온도계 : 18.2
온도
()
측정(測定) 시간 ()
환산시간 ()
최종(실내)온도
23
-
-
최고온도
40.3
=0
0
37%
28.26
=24.2
24.2 ()
(2)질문
Question 1) test(실험) 1에서 최종 온도까지의 1% 이내로 들어오는 시간은 5 와 비교할 때 어느 정도 일치하는가 이러한 관점에서 식 (3)의 근사는 만족스러운가
Answer 1) test(실험) 1에서 최종온도까지 1% 이내로 들어오는 시간은 22.5 이고, 5 = 31.8 이다.
시간상수는 최초 값의 약 37% 로 변하는 시간의 의미를 갖는다. 온도를 올리기 위해 온도 센서를 계속해서 마찰을 일으켜 온도를 40도까지 올린다.
Question 2) 물과 대기의 온도를 측정(測定) 할 때 평형점에 도달하는 시간을 어떻게 비교하겠는가
Answer 1) 각각 최초시간에서 최종시간(평형시간)을 빼주면서 둘을 비교할 수 있다아 평형시간은 식 (3)을 미분하여 기울기가 거의 0인 지점부터 읽어…(drop) 주면서 비교 할 수 있다아
Question 3) 알코올 온도계와 이 test(실험) 에서 사용한 온도센서는 어느 것이 더 빨리 반응하는가 시간상수는 온도계의 반응속도를 평가하는데 어떻게 유용한가
Answer 3) 둘의 시간상수를 구하면 알코올 온도계의 시간상수는 84.62 이고, 온도센서의 시간상수는 85.35 이다. 첫 번째 test(실험) 에서는 온도 센서를 물에 넣어 냉각을 하는 test(실험) 이다. 그리고 바로 물로 넣으면 온도가 급격하게 떨어지는 것을 볼 수 있다아 그래프 자체에서도
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실험결과/물리
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다. 또, 을 미분하면 이다.
test(실험) 1의 최대 變化율이 -7.4 이고 위의 미분한 식을 이용하여 구하면 -7.8 이다. 일치하는 편이라고 볼 수 있다아
Ⅱ. test(실험) 고찰
이번 test(실험) 은 컴퓨터를 이용하여 온도센서로 온도를 쟀다. 즉, 어떤 측정(測定) 기기가 더욱 빠른 반응속도를 가지는지 알려준다. 둘의 반응시간은 거의 일치하지만 알코올 온도계가 더 빨리 반응한다.
