멀티미디어 수업1 (JAVA 가상실험)

1. 개요.

  이번 실험은 JAVA를 이용해서 실제실험이 아닌 가상실험 즉, 시뮬레이션을 하게 됩니다. 시뮬레이션을 통해 여러분께서 이론 시간에 배우셨던 물리 법칙을 다시 한번 확인하는 계기가 되시길 바랍니다.

2. 사용법

  먼저  이동준 선생님의 JAVA실험실을 클릭하세요. 그러면 로긴 화면이 나오는데 이 사이트를 이용할려면 사이트에 가입해야 합니다.

3. 실험 (주의 : 아래에 나오는 글은 설명서 일뿐입니다. 실제 실험은 JAVA실험실 사이트에서 해야합니다)

      JAVA실험실에 정상적으로 로긴하게 되면 아래와 같은 화면이 나타납니다.

위 그림에서 보듯이 여러 가지 메뉴가 나타나는데 그중에 먼저 힘과 운동을 클릭합니다.

1. 마찰력의 측정

가상 실험실 사이트에서 위 메뉴중 "갈릴레이의 빗면 실험"을 클릭하세요. 그러면 아래와 같은 그림이 나타납니다.

자. 다음은 이번 실험에서 실제로 시뮬레이션해보고 데이터를 측정할 것들입니다.

① 마찰력 측정 : 최대 정지마찰력과 질량(수직항력)과의 관계는 무엇인가?

② 마찰계수 측정

   - tanθ로 마찰계수를 측정하는 이유는 무엇인가?

2. 갈릴레이의 빗면 실험 - Galilei's Incline Experiment

가상 실험실 사이트에서 위 메뉴중 "갈릴레이의 빗면 실험"을 클릭하세요. 그러면 아래와 같은 그림이 나타납니다.

여기서 평지의 길이조절은 조절막대를 옮기면 됩니다. 조절막대를 옮겨서 길이를 조정한 후 실행/일시정지 버튼을 누르면 실험이 시작됩니다. 그러면 아래 그림과 같이 공이 움직이게 됩니다.

자. 다음은 이번 실험에서 실제로 시뮬레이션해보고 데이터를 측정할 것들입니다.

① 평지의 길이를 조절했을 때 수평면의 길이에 따라 공이 올라가는 높이는 어떻게 되는가?

② 이 실험을 통해서 알 수 있는 사실은 무엇인가?

3. 승강기의 운동분석 - Elevator

가상 실험실 사이트에서 위 메뉴중 "승강기의 운동분석"을 클릭하세요. 그러면 아래와 같은 그림이 나타납니다.

여기서 가고 싶은 층의 버튼을 누르면 실제로 엘리베이터가 올라가거나 내려가면서 오른쪽 그래프에 다음과 같이 그림이 나오게 됩니다.

자. 다음은 이번 실험에서 실제로 시뮬레이션해보고 데이터를 측정할 것들입니다.

① 3층, 6층, 9층일 때 각각 <h-t graph>, <v-t graph>, <a-t graph>를 그리세요.

② 정지(출발)→가속→정속운행→감속→정지(도착) 과정에서 사람의 체중변화를 그래프와 연관하여 설명하고, 이러한 결과가 나온 원인을 설명하세요.

4. 뉴턴의 진자 - Newton's Swing

가상 실험실 사이트에서 위 메뉴중 "뉴턴의 진자"를 클릭하세요. 그러면 아래와 같은 그림이 나타납니다.

화면에 보이듯이 마우스로 추를 끌어다 놓으면 추가 움직이면서 실험이 시작됩니다.

자. 다음은 이번 실험에서 실제로 시뮬레이션해보고 데이터를 측정할 것들입니다.

① 진자를 움직이는 갯수를 1-4개로 변화시켰을대 반대편 구슬이 올라가는 갯수는 몇 개인가?

② 이러한 결과가 나온 원인을 설명하세요.