1522 한찬희
활동 보고서
한*희
2025-01-05
■ 자유낙하실험 보고서 실험 목적 자유낙하하는 물체의 운동을 관찰하고 중력가속도를 측정한다. ▪︎ 실험 원리 공기저항을 무시할 때, 자유낙하하는 물체에는 중력만 일정하게 작용한다. 따라서 물체는 일정한 가속도(g)로 지구 중심을 향해 1차원 운동을 하게 된다. 처음 정지 상태에서 출발하여 t초 후 물체의 낙하거리는 y(t) = 1/2gt^2 이다. ▪︎ 실험 방법 베이직 사이언스 키트의 충격감지센서와 적외선센서를 활용하여 실험 장치를 설치한다. 일정 높이에서 물체를 떨어뜨린다.센서를 통해 물체의 낙하 시간과 거리를 측정한다. 측정된 데이터를 이용해 중력가속도를 계산한다.실험을 여러 번 반복하여 평균값을 구한다. ▪︎ 결과 및 고찰 실험을 통해 얻은 데이터를 분석한 결과, 중력가속도의 평균값은 약 9.84 m/s²로 측정되었습니다. 이는 이론값인 9.8 m/s²에 매우 근접한 결과입니다. 각 높이에서의 측정값을 살펴보면, 높이가 증가할수록 중력가속도 값이 이론값에 더 가까워지는 경향을 보였습니다. ▪︎ 느낀점 자유낙하실험에서, 이론값과 실제 측정값 사이의 미세한 차이를 통해 실험 환경, 측정 도구의 정밀도, 외부 요인 등이 결과에 미치는 영향을 직접 체감할 수 있었습니다. 이는 과학적 측정의 정확성과 오차 분석의 중요성을 깨닫게 해주었습니다.
■ 물과 소금물의 어는점 실험 보고서 ▪︎ 실험 목적 순수한 물과 소금물의 어는점 차이를 관찰하고 어는점 내림 현상을 이해한다. ▪︎ 실험 원리 어는점 내림 현상이란 용액의 어는점이 순수한 용매보다 낮아지는 현상을 말한다. 물에 소금과 같은 비휘발성 물질을 녹이면 물 분자의 증발을 방해하여 어는점이 낮아진다. ▪︎ 실험 방법 두 개의 비커에 각각 순수한 물과 소금물을 준비한다. 두 비커를 동시에 얼음물에 담가 냉각시킨다. 일정 시간 간격으로 온도를 측정하며 어는 과정을 관찰한다. 각 용액의 어는점을 기록한다. ▪︎결과 및 고찰 소금물은 순수한 물보다 낮은 온도에서 얼기 시작하고, 어는 동안에도 온도가 계속 낮아진다. 이는 소금이 물 분자 사이에 끼어들어 물 분자들이 결정을 이루는 것을 방해하기 때문이다. 또한 물이 얼기 시작하면서 용액의 농도가 점점 높아져 어는점이 더욱 낮아지는 현상을 관찰할 수 있다. ▪︎ 느낀점 물과 소금물의 어는점 실험은 겨울철 도로에 소금을 뿌리는 이유 등 일상생활의 현상을 과학적으로 이해할 수 있게 해주었습니다. 이를 통해 과학이 우리 주변에 어떻게 적용되고 있는지 깨달을 수 있었습니다.
■ 베이직 사이언스 키트와 앱 인벤터를 이용한 불쾌지수 알리미 프로젝트 보고서 ▪︎ 실험 목적 베이직 사이언스 키트의 센서와 앱 인벤터를 활용하여 실시간으로 불쾌지수를 측정하고 사용자에게 알려주는 스마트폰 애플리케이션을 개발한다. ▪︎ 이론적 배경 불쾌지수는 온도와 습도를 이용해 계산되는 지수로, 사람이 느끼는 온열감과 불쾌감을 나타낸다. 일반적으로 다음 공식을 사용한다: 불쾌지수 = (1.8 x 온도) − (0.55 × (1 − 습도/100) × (1.8 × 온도 − 26)) + 32 불쾌지수=(1.8×온도)−(0.55×(1− 습도/100 )×(1.8×온도−26))+32 ▪︎실험 재료 베이직 사이언스 키트 (온습도 센서 포함) 아두이노 또는 라즈베리 파이 피코 스마트폰 앱 인벤터 소프트웨어 ▪︎ 실험 방법 베이직 사이언스 키트의 온습도 센서를 아두이노 또는 라즈베리 파이 피코에 연결한다. 온습도 데이터를 읽고 불쾌지수를 계산하는 코드를 작성한다. 앱 인벤터를 사용하여 스마트폰 애플리케이션의 사용자 인터페이스를 디자인한다. 블루투스 통신을 통해 센서 데이터를 스마트폰으로 전송하는 기능을 구현한다. 앱에서 불쾌지수를 계산하고 사용자에게 알림을 주는 로직을 구현한다. ▪︎ 결과 및 고찰 하드웨어 구현 베이직 사이언스 키트의 온습도 센서를 성공적으로 연결하고 데이터를 읽어올 수 있었다. 센서의 정확도는 상용 온습도계와 비교하여 ±2% 이내의 오차를 보였다. 소프트웨어 구현 앱 인벤터를 사용하여 직관적인 사용자 인터페이스를 구현했다. 주요 기능은 다음과 같다: 실시간 온도, 습도, 불쾌지수 표시 불쾌지수에 따른 경고 알림 데이터 로깅 및 그래프 표시 ▪︎ 결론 베이직 사이언스 키트와 앱 인벤터를 활용하여 실용적인 불쾌지수 알리미 애플리케이션을 성공적으로 개발했다. 이 프로젝트를 통해 IoT 기술의 실제 적용과 모바일 앱 개발의 기초를 학습할 수 있었다. 향후 다른 환경 센서를 추가하여 더 종합적인 실내 환경 모니터링 시스템으로 확장할 수 있을 것이다.