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1611박지원_MBL과학실험 보고서_자유낙하운동 실험, 어느점 비교, 불쾌지수 측정

활동 보고서

박*원

2025-01-05

자유낙하운동 실험을 아두이노를 활용하여 진행을 하였다. 자유낙하운동은 중력의 영향을 받는 물체가 외부 힘에 영향을 받지 않고 자유롭게 떨어지는 운동이고, 중력만이 작용하는 상태에서 발생하는 운동으로, 초기 속도 없이 시간에 따라 등속적으로 가속되어 운동하는 현상이다. 먼저 암수점퍼선을 5개를 사용하여 길이를 늘려 적외선 센서를 1.5m 높이의 벽에 설치를 하고 충격 감지 센서를 적외선 센서와 수직이 되도록 바닥에 설치하였다. 그리고 적외선 센서에서 정육면체 물체를 충격 감지 센서로 수직으로 떨어뜨렸다. 각 센서가 반응한 시간을 측정해 물체의 운동 시간과 중력을 구하였다. 이때 결괏값은 이론값과 차이가 있었고, 그 이유로 진공상태에서의 실험이 아니기에 물체가 자유낙하하는 과정에서 공기저항을 받았기 때문이라는 결론을 내렸다. 물과 소금물에서의 어는점을 비교하는 실험도 진행을 하였다. 소금은 물에 녹으면서 나트륨과 염화이온이 흡열반응을 일으키기에 물의 온도를 낮춘다. 온도를 낮추기 위해 그릇에 얼음, 소금, 약간의 물을 넣었다. 시험관에 소금물을 넣었다. 시험관 안에 온도센서를 넣고 시험관을 그릇에 넣었다. 실험결과 물과 소금물의 어는점을 비교해보면 소금물이 물보다 어는점이 더 낮고 늦게 어는 것을 알 수 있었다. 앱인벤터를 추가로 이용하여 불쾌지수를 측정하는 실험도 진행하였다. 불쾌지수란 날씨에 따라 인간의 불쾌감을 평가하기 위해 기온과 습도를 종합하여 계산한 수치로 불쾌지수가 증가함에 따라 덥고 답답한 느낌을 받게 된다는 걸 의미한다. 불쾌지수 = 건조한 공기에서의 온도에 따른 불쾌지수 x 습한 공기에서의 불쾌지수 + 결괏값을 화씨온도에서 섭씨온도로 변환 이다. 불쾌지수 = 0.81 x 기온 + 0.01 x 상대습도 x [0.99 x 기온 - 14.3] + 46.3 이번 실험에서 필수적인 센서인 온습도 센서를 사용하였고, 회로를 모두 연결한 이후 불쾌지수를 확인해보니 보통이라는 결과가 나왔지만 온습도 센서에 입김을 불면 온도와 습도가 올라가며 불쾌지수 수치가 올라가 나쁨이라고 떴다. 따라서 온습도는 불쾌지수와 비례관계에 있다는 것을 알게되었다.

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