김세헌

[논문] 중등과학 실험을 활용한 관성질량 측정에 대한 연구(A Study on the Measurement of Inertial Mass Using Secondary Science Experiment)

New Physics: Sae Mulli

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SCOPUS

According to Einstein's equivalence principle, the inertial mass and the gravitational mass are identical. In this study, we charried out an experiment on the harmonic motion of a spring that moved horizontally in one dimension without friction. Objects suspended at both ends of two springs are set to perform a harmonic motion perpendicular to the direction of gravity. The analysis for measuring the inertial mass of an object by using the spring force without the effect of gravity was discussed, and the inertial mass was estimated by comparison with the gravitational mass obtained by using the measurements of the spring constant, frequency, period, etc.

Keywords: 2015 Science revision curriculum, Equivalence principle, Inertial mass, Harmonic motion, Gravitational mass, One-dimensional motion

아인슈타인의 등가원리에 의하면 관성질량과 중력질량은 같음은 이미 보고 되어 알려져 있다. 본 연구에서는 중등 현장 과학실험을 활용하여 중력가속도의 방향과 수직이며 마찰이 없는 1차원 상에서 수평 운동하는 용수철의 조화운동을 실험을 수행하였다. 두 개의 용수철 양 끝에 매달린 물체가 중력 방향에 수직 즉, 지표면에 수평 방향으로 조화운동하는 상태를 설정하였다. 중력의 영향 없이 용수철 힘으로부터 물체의 관성질량을 측정하는 방법과 분석에 관하여 논의하였다. 따라서, 용수철의 조화운동 실험에서 용수철 상수, 진동수, 주기 등을 측정하고 변인통제 함으로서 관성질량을 추정하고 물체의 중력질량과 비교하였다.

Keywords: 2015 과학 개정교육과정, 등가원리, 관성질량, 조화운동, 중력질량, 1차원 운동

Se-Hun Kim

2021-01-01

http://dx.doi.org/10.3938/NPSM.71.98