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온도의 변화.hwp [자연과학] 대학물리실험 - 컴퓨터를 사용한 측정, DataStudio ScienceWorkshop 750 인터페이스는 컴퓨터와 연결하여 사용하는 장비(hardware)이고 Datastudio는 이 장비를 구동하는 소프트웨어(software)이다.. 시간에 따른 원자핵수 의 변화율은 최초량()에 비례 한다.hwp. 반감기란 어떤 특정 방사성 핵종의 원자수가 방사성 붕괴에 의해서, 온도의 변. , 온도의 변화. 양변을 적분하면 . 서로 다른 상황에서 온도를 측정할 때 온도계 또는 온도 센서가 평형 온도에 도달하는 시간을 비교한다.자연과학 다운로드 대학물리실험 - 컴퓨터를 사용한 측정,, 임의의 시간에서의 온도를 로 표현하면 위 식은 다음과 같이 고쳐 쓸 수가 있다.hwp [자연과학] 대학물리실험 - 컴퓨터를 사용한 측정, 온도의 변화 업로드 ???? 자료. 데이터의 측정 DataStudio는 기본적으로 컴퓨터의 메모리에 시간 대 측정값의 데이터를 기록한다. 목적에 따라서는 사용자가 데…(생략) [자연과학] 대학물리실험 - 컴퓨터를 사용한 측정 ......

 

 

Index & Contents

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대학물리실험 - 컴퓨터를 사용한 측정, 온도의 변화

 

▣ 목적

컴퓨터를 사용하여 온도를 시간의 함수로 측정하고 측정방법과 데이터 및 그래프의 처리방법을 연습한다. 서로 다른 상황에서 온도를 측정할 때 온도계 또는 온도 센서가 평형 온도에 도달하는 시간을 비교한다.

 

▣ 원리

Science Workshop 750 interface의 기능과 application program인 DataStudio의 사용법을 익힌다.

위의 도구와 사용법을 익힌 후 결과를 처리하는 과정에서의 이론인 반감기의 개념을 익힌다. 반감기란 어떤 특정 방사성 핵종의 원자수가 방사성 붕괴에 의해서, 원래의 수의 반으로 줄어드는데 소요되는 시간을 말하는 개념으로서

 

로 기술되는데 이 식에서 를 반감기라고 부른다. 그러나 이 식은 미분 적분을 하기에는 불편한 식이므로 Exponential function을 사용하여 다음과 같이 기술하는 것이 더 편리하다.

 

(수학적으로 유도가 가능하다. 시간에 따른 원자핵수 의 변화율은 최초량()에 비례 한다. 따라서 이 되고 변수 분리에 의한 미분방정식을 풀게 되면 . 양변을 적분하면 . 여기서 Exponential function를 양변에 취해주면 가 된다. 최초()의 량이 이므로 상수 는 가 되고 최종적인 결과는 )

여기서 란 시간상수로서 원래의 물리량에서 초기의 양이 이 되는 양을 가질 때의 시간이라는 의미를 갖는다. 즉 최초 값의 약 37%로 변화하는 시간의 의미를 갖는다.

물체의 냉각현상은 복잡한 현상이지만 이번 실험에서는 근사적으로 위의 식과 같이 표현된다고 가정한다. 최초의 온도를 라 하고 최종의 평형온도를 , 임의의 시간에서의 온도를 로 표현하면 위 식은 다음과 같이 고쳐 쓸 수가 있다.

이와 같이 시간상수는 측정기기들을 설계할 때 그 성능을 결정하는 중요한 변수가 된다.

 

▣ ScienceWorkshop 750 Interface, DataStudio

 

ScienceWorkshop 750 인터페이스는 컴퓨터와 연결하여 사용하는 장비(hardware)이고 Datastudio는 이 장비를 구동하는 소프트웨어(software)이다. 이 인터페이스에는 온도센서, 전압센서, 위치센서 등을 연결하게 되며, 이들을 연결하여 컴퓨터를 사용한 실험데이터의 측정, 그래프 그리기, 계산 등이 가능하다.

 

소프트웨어 (DataStudio)

 

l. 데이터의 측정

DataStudio는 기본적으로 컴퓨터의 메모리에 시간 대 측정값의 데이터를 기록한다. 목적에 따라서는 사용자가 데…(생략)

 

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