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장난감 용수철의 낙하 운동 분석
The Motion of a Falling Slinky
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초록
수직으로 매달려서 길이 방향으로 늘어진 채로 정적 평형 상태에 놓여있던 용수철이 낙하하는 운동을 이론적, 실험적으로 분석하였다. 낙하하는 용수철의 위쪽 끝점은 등속 운동을, 아래쪽 끝점은 공중에 잠시 떠있는 운동을 보였다. 용수철의 낙하 운동을 해석적 해와 비디오 분석 실험을 통해 힘의 전달 현상으로 이해하고자 하였다. 이러한 결과는 물리 영재교육 심화학습과 대학의 일반물리학 과정의 수업에서 활용될 수 있을 것이다.
Abstract
We study the motion of a falling Slinky which was in the static equilibrium before the falling. The motion is analyzed in a theoretical and experimental way. Top end of the Slinky falls with a constant velocity and bottom end levitates. We discuss the conceptual aspects of this motion by using the analytic solution and the experimental data analysis. This work would be useful for the general physics course and the enrichment program for gifted students.
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