• 제목/요약/키워드: 자유 낙하

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학생의 개념과 개념의 역사적 변천: 자유낙하 운동 (Students' Conceptions and the Historical Change of the Concept: Free-fall Motion)

  • 송진웅;장경애;박숭재
    • 한국과학교육학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.164-174
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    • 1996
  • 본연구는 자유낙하 운동에 대학 학생의 개념을 이 개념의 역사적 변천 과정과 비교하여 분석하였다. 네 연령층(ll세,13세, 15세, 17세)으로부터 총 737명이 설문조사에 참여하였으며,설문에서 주어전 문항들은 자유낙하 운동과 관련하여 과거의 과학자(예를 들어, 아리스토텔레스, 임페루스 이론가, 갈릴레오)들이 고민하였던 핵심 문제를 반영하는 것이었다. 설문에는 세 문항이 포함되었으며,각 문항은 자유낙하 운동에 관한 세 가지 측면(즉,운동의 원인,낙하높이와 낙하속력의 관계,낙하 체의 무게와 낙하속력의 관계)에 각각 관련된 것이었다. 낙하운동의 원인에 대혜서, 전체 학생의 4.3%, 25.5%. 62.7%가 아리스토텔레스,임페루스스,갈릴레오적 관점을 각각 지닌 것으로 나타났다. 낙하높이와 낙하속력의 관계에 대혜서는,20.0% 와 29.0%의 학생들이 각각 아리스토텔레스와 갈릴레오적 관점을 지닌 것으로 냐타났다. 그리고 낙하체와 무게와 낙하속력의 관계에 대혜서는,19.0%,34.8%,42.2%의 학생들이 아리스토텔레스,임페루스,갈리레오적 관점을 지닌 것으로 나타났다. 개별 문항에서 부분적으로 임페루스적 관점으로부터 갈릴레오적 관점으로의 변화가 나타났으나,전체적으로 연령이 증가함에 따라 학생의 개념이 현대적 관점으로 변화한다고 판단 하기는 어려웠다. 그리고 본 연구로부터 학생의 개념과 그 개념의 역사적 변천 과정에 사이에 상당한 유사성과 함께 차이점이 존제함을 알 수 있었다.

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도약한 차량의 최대 높이 및 속도 (Maximum Height and Velocity of Jumping Car)

  • 신광성
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제45차 동계학술발표논문집 20권1호
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    • pp.59-60
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    • 2012
  • 자유 낙하하는 물체가 받는 힘은 중력 뿐이다. 우리는 중력만을 받아서 운동하는 것을 자유 낙하 운동이라고 하고 자유 낙하하는 물체를 자유낙체라 한다. 다시 말해서, 물체의 초기 운동 상태와 무관하게 중력의 영향으로만 자유롭게 낙하하는 물체를 말하는 것이다. 본 논문에서는 공기의 저항을 무시하고, 수직방향으로 짧은 거리의 범위 내에서 고도에 의한 자유낙하 가속도의 변화가 없다는 가정을 하고, 자동차가 수직 상 방향으로 출발하여 도약하고 최고점에 도달하는 시간, 최대높이, 자동차가 출발 위치로 돌아오는 시간과 자동차의 속도, 자동차가 땅에 떨어질 때의 시간 및 속도에 대해 알 수 있다.

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배 골판지 포장상자의 충격특성 (Impact properties of corrugated fiberboard box for the pears)

  • 김만수;정현모;이영희;황용수
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.304-310
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    • 2002
  • 배 포장용 골판지 상자의 자유낙하 실험을 통하여 완충재로써의 골판지 상자에 대한 충격력을 분석하기 위한 시스템을 구성하고 계측 및 분석용 컴퓨터 프로그램을 작성하여 자유낙하에 의한 배 골판지 포장상자의 충격력을 분석하였으며, 배 골판지 포장상자의 낙하높이에 따른 배의 손상정도는 낙하높이가 높아짐에 따라 손상이 심하고 낙하높이가 낮은 25cm에서도 진동에 의한 손상지수보다는 훨씬 큼을 알 수가 있었다. 이것은 자유낙하에 의한 골판지의 충격력이 배에 전달되어 멍이 발생하는 것으로, 진동에 의한 변위 증폭 및 압상에 의한 손상보다 낙하 충격력에 의한 손상이 더 큰 것을 알 수가 있었으며, 배 골판지 포장상자의 적재 및 하역 작업시에는 낮은 낙하높이에서도 포장상자를 떨어뜨리지 않도록 주의를 하여야 할 것이다.

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물체의 자유낙하에 대한 아동의 정신모형 연구 (Children's Mental Models of the Free-fall of Objects)

  • 이명자
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.389-399
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    • 1999
  • 본 연구는 물체의 자유낙하에 대하여 아동들이 어떠한 정신모형을 가지고 있는지를 밝히며, 이러한 정신모형에 어떤 발달적인 차이가 있는지를 알아보고자 한다. 크기, 무게, 모양, 색깔, 그리고 크기와 무게와의 상충등의 차원에서 각기 다른 물체쌍들을 제시하여 어느 것이 먼저 떨어질 것인지 또는 동시에 떨어질 것인지를 예측하게 함으로써 문제유형에 따라 학생들이 자유낙하에 대하여 어떤 정신모형을 형성하고 있는지를 살펴보고자 한다. 학생들의 예측과 설명 후에 실제로 물체의 자유낙하를 직접 관찰하게 한 다음 학생들이 관찰한 것을 어떻게 기술하는 가도 비교한다. 초등학교 1, 3, 5학년과 중학교 1학년의 학생을 실험대상으로 한다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 초등학교 5학년과 중학교 1학년의 학생들이 초등학교 1학년과 3학년 학생들보다 물체의 자유낙하에 대한 예측율이 높았다. 둘째, 물체의 자유낙하에 대한 예측에 있어서 크기와 무게와의 상충문제가 가장 어려웠다. 셋째, 물체의 자유낙하의 관찰에 있어서는 학년간에 차이가 없었다. 넷째, 물체의 자유낙하의 관찰에 있어서 크기와 무게와의 상충문제가 가장 어려웠다. 다섯째, 초등학교 1학년과 3학년에 있어서는 물체의 자유낙하에 대한 예측과 관찰간에 차이가 있었다. 초등학교 5학년과 중학교 1학년에 있어서는 물체의 자유낙하에 대한 예측과 관찰간에 모양문제(초등학교 5학년)와 무게문제(중학교 1학년)를 제외하고는 차이가 없었다.

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공중으로 점프한 차량의 최대 높이 및 속도 (Maximum Height and Velocity of Jumping Car in The Air)

  • 신성윤;이현창
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.55-60
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    • 2012
  • 자유 낙하하는 물체가 받는 힘은 중력뿐이다. 우리는 중력만을 받아서 운동하는 것을 자유 낙하 운동이라고 하고 자유 낙하하는 물체를 자유낙체라 한다. 즉, 자유낙체란 물체의 초기 운동 상태와 무관하게 중력의 영향으로만 자유롭게 낙하하는 물체를 말하는 것이다. 본 논문에서는 공기의 저항을 무시하고, 수직방향으로 짧은 거리의 범위내에서 고도에 의한 자유낙하 가속도의 변화가 없다는 가정을 한다. 이러한 가정 하에서 자동차가 수직 상 방향으로 도약하여 최고점에 도달하는 시간, 최대높이, 자동차가 출발 위치로 돌아오는 시간과 자동차의 속도, 자동차가 땅에 떨어질 때의 시간 및 속도에 대해 알 수 있다. 이는 텔레매틱스에서 자동차나 오토바이가 도약하는 정도와 사고의 위험을 측정할 수 있다.

자유수면의 출렁임이 이동형 소방용수 저장탱크의 수직 벽면에 미치는 동수력에 대한 수치해석 (A Numerical Study on Hydrodynamic Force Affecting the Vertical Wall of a Portable Water Storage Tank)

  • 박진수;소수현;장택수
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권3호
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    • pp.49-53
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    • 2017
  • 본 연구에서는 이동형 소방용수 저장탱크 내의 소방용수의 낙하를 단순화하고 이 낙하에 따른 자유수면의 출렁임을 수치 해석하여 수직 벽면에 미치는 동수력을 계산하였다. 소방용수의 낙하에 따른 자유 수면의 출렁임을 수치해석하기 위해 Jang에 의해 개발된 분산관계 보존 방법을 이용하였다. 또한, 다양한 자유 수면의 출렁임을 수치 해석하고자 소방용수의 낙하 높이, 낙하 위치 및 물기둥 폭 조건에 대해 계수 영향 해석을 수행하였다. 따라서 본 연구를 통해 분산관계 보존 방법을 통한 소방용수 저장탱크 내의 자유 수면의 출렁임을 효과적으로 수치 해석할 수 있었고 소방용수 저장탱크의 동수력 영향을 예측하는 데에 적용 가능성을 엿볼 수 있었다.

가시화 기법을 사용한 자유낙하하는 반구모델의 자세각 및 항력계수 측정 (Attitude Angle and Drag Coefficient Measurements of Free-Falling Hemisphere Using a Visualization Technique)

  • 송하균;이성민;이종국;박기수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권8호
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    • pp.619-626
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    • 2017
  • 마하수 6 조건에서 반구 모델에 대해 자세각의 변화에 따른 항력계수를 연구하였다. 충격파 터널에서 실험이 진행되었으며 지지대 유동 간섭을 최소화하기 위해 자유낙하 기법을 사용하였다. 자유낙하하는 반구 모델의 자세와 항력계수를 측정하기 위해 계단식 모듈과 전자석을 이용한 자유낙하 기법을 구축하였고 초고속 카메라를 통한 shadowgraph 기법을 사용하였다.

접이식 자동문의 자유낙하 방지를 위한 토션 스프링 장치 설계 (Torsional Spring Design of Big Industrial Folding-type Automatic Door to Prevent Free Fall)

  • 윤성호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.590-593
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    • 2011
  • 본 논문에서는 산업용으로 널리 사용되는 접이식 자동문의 개폐 거동을 관찰하기 위한 운동방정식이 유도 되었다. 특히 자동문이 자유 낙하할 때 갑작스런 닫힘으로 인하여 작업 환경에 초래할 위험을 방지하고자 토션 스프링을 사용하였다. 설정된 작동 시간 및 속도에 적합한 토션 스프링의 강성을 산정하였고, 이를 바탕으로 스프링의 제원을 결정하였다.

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저속통제기 외부장착물 분리해석 및 비행시험 (Analysis and Flight Test of XKO-1 Store Separation)

  • 이승수;김상진;김명성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.24-29
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    • 2004
  • 본 논문에서는 저속통제기로부터 비상 시 분리되는 외부연료탱크 및 LAU-131 로켓발사기의 분리안전성을 보이기 위하여 수행한 자유낙하 풍동시험, MSAP을 이용한 해석과 비행 시험의 연구결과를 종합하였다. 자유낙하형의 bomb rack을 사용하는 비행시험 중의 분리안 전성의 확인과 MSAP의 보정용 자료 생성을 위하여 수행한 아음속풍동을 이용한 자유낙하 시험의 결과에 대하여 기술하였다. 보정된 MSAP으로 자유낙하형과 사출형의 bomb rack 을 사용하였을 때의 분리안전성 해석을 수행하였다. MSAP 해석 결과를 이용한 상관관계 해석을 통하여 자유낙하형의 bomb rack을 사용할 경우의 투하 안전성도 보였다. 또한, 실기 비행시험을 통하여 투하시험을 수행하였으며 이를 해석결과와 비교하였다. 마지막으로, 풍동 시험, 해석결과 및 비행시험의 결과를 종합하여 저속통제기의 안전투하영역을 확정하였다.

5m급 알루미늄 선체의 ISO기반 낙하시험법 적용에 관한 연구

  • 강남선;권용원;장호윤
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.282-283
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    • 2012
  • 국제표준규격(ISO 12215-5) 및 국내 플레저보트 검사지침의 개정에 따라 길이 6미터 미만의 플레저보트의 낙하시험에 의한 강도시험기준을 적용 가능하게 되었다. 하지만 현재 낙하시험은 자유낙하 시 내력 및 외력에 의한 선체 내부의 찌그러짐, 크랙, 박리, 파손 등을 육안으로 검사하는 방법으로 시험결과의 정량적인 판단이 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 레저선박의 낙하시험을 위한 시스템 및 운용프로그램을 개발하여 플레저보트의 구조안전성의 정량적 평가가 가능한 시스템을 개발하고 다단 롤포밍 기법을 적용한 5m급 알루미늄레저보트에 적용하여 시스템의 성능을 검증하였다.

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