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공학/Physics14

열팽창(고체, 액체, 기체), 샤를의 법칙, 수식 유도 물질에는 세가지의 상태가 있습니다. (고체, 액체, 기체) 그 세가지의 상태마다 팽창하는 방법에는 조금씩 차이가 있습니다. 1. 고체의 열팽창. 고체의 열팽창은 선팽창 (2차원 팽창), 부피 팽창(3차원 팽창)으로 나누어 볼 수 있습니다. 1) 선 팽창 (2차원 팽창) 선팽창은 부피를 고려할 필요가 없는 얇은 금속평판에 주로 적용됩니다. ① 고체의 처음 길이 = lo ② 고체의 늘어난 후의 길이 = l = lo + Δl ③ 길이의 증가량 (Δl) Δl = lo x α x Δt (α 는 선팽창 계수)로 표현이 가능합니다. 전체 길이 l 의 식에 대입하면 l = lo + Δl = lo + lo x α x Δt = lo ( 1+ α x Δt ) 2) 부피 팽창(3차원 팽창) 부피 팽창의 경우 l = V, 선팽.. 2022. 10. 17.
[열역학의 법칙] 제 1법칙, 제2법칙, 에너지 보존의 법칙, 가역 변화, 비가역 변화 1. 기체의 팽창과 일 그림과 같이 단면적이 A인 피스톤에 압력 P 만큼 작용하고 있다면, 피스톤에 작용하는 힘(F) 는 압력 X 면적이 되어서 F=PA 가 된다. (압력의 정의가 힘을 가해지는 면적으로 나눈것이니 때문) 이때 피스톤이 Δs의 거리만큼 이동했다면, 기체가 피스톤에 대해 한 일(W)는 W=F Δs= PA Δs 로 나타낼 수 있다. 여기서 면적과 이동한 거리를 곱한 A X Δs 부피로 볼 수 있으므로 ΔV로 표현이 가능하다. 그러면 위의 W 식은 W=F Δs= PA Δs = P ΔV 로 간략하게 표현이 가능하다. 이 수식을 통해서 압력과 부피의 변화가 일과 어떤 관계가 있는지를 알 수 있다. 기체 내부의 기체 몰수는 일정한 채로 부피가 증가하면 압력은 떨어지게 된다. (몰(mol) : 화학에.. 2022. 10. 17.
[역학적 에너지] 운동에너지의 개념 및 공식 유도 1. 운동 에너지 (Ek) 1) 운동 에너지의 개념 만화를 보면 홈런을 친 야구공이 꼭 유리창을 깨는 장면이 등장한다. 즉 포물선 운동으로 날아가는 공이 유리창을 깨는 일을 하는 것이다. 이를 통해 우리는 운동하는 물체는 일을 할 수 있고, 일을 할 수 있다는 것은 에너지를 가지고 있다는 말을 의미한다. 즉 운동하는 물체는 에너지를 가지고 있고, 이것을 우리는 운동에너지(Ek)라고 부르도록 한다. 운동에너지의 공식을 아래와 같다. 2. 운동에너지 공식 유도 이 공식을 유도하기 위해서는 아래와 같은 가정이 필요하다. 1. 지면, 공기 등에 의한 마찰 손실은 없음. 2. 정지상태에서 s의 거리를 등가속도 운동을 함. 등가속도 운동을 위해 F의 힘을 작용 시켰다면, s의 거리를 이동하는데 한 일(W) 은 W .. 2022. 10. 3.
[휘스톤 브리지(Wheatstone Bridge)] 쿼터 브릿지(quater bridge)의 출력 쿼터 브리지(quater bridge)는 총 4개의 저항 가운데 능동 변형률 게이지가 붙은 저항이 1개이다. 이런 쿼터 브리지에서 능동 변형률 게이지의 저항을 Rg라 하면 이 저항기 한 개를 시편에 부착하여 변형률을 측정하는 것입니다. 다만, 이 시험에서는 온도 등의 영향에 의한 변형은 없다고 가정한다 ※ 온도의 영향을 고려하여 Dummy 게이지를 부착하는 방법이 있으나, 이를 쿼터 브릿지로 분류하는 것에 대해서는 아직 이해가 안되는 부분이 있긴 하지만, Dummy 게이지를 부착하는 방법도 쿼터 브릿지로 분류하기도 한다. 이를 이해하기 위해서는 일단 이전의 휘스톤 브릿지 관련 내용을 보고 오는 것이 좋다. 휘스톤 브리지(Wheatstone Bridge) 회로의 원리, 변형률 측정 방법의 종류(휘스톤 브릿.. 2022. 8. 8.
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