본문 바로가기 메뉴 바로가기

loaction

창의설계축전 공모작

곡면 기반 역제곱 중심력장 시뮬레이션이 가능한 학습교구

  • 참가 부문

  • 학과

    원자핵공학과

  • 팀명

    아마(AMA)

  • 신청자 이름

    학생행정실

곡면 기반 역제곱 중심력장 시뮬레이션이 가능한 학습교구

Lagrangian mechanics를 이용해 cylindrical coordinate system으로 표현되는 임의의 회전 곡면체 위의 물체의 운동을 분석하고 곡면상에서 곡면의 중심(회전축)으로부터 거리의 역 제곱 힘(inverse square force)을 받도록 회전 곡면체를 설계한다. 힘이 무한한 크기로 작용하는 중심 근처를 제외한 나머지 부분의 회전단면 곡선을 ODE(ordinary differential equation)를 풀어 수식으로 표현하였으며 인력과 척력 각각에 대해 모델링하였다. 실제로 모델링 된 궤도에서의 물체 운동을 역학 시뮬레이션을 통해 분석해보니 만유인력, 정전기력과 같이 역 제곱 힘을 받는 물체의 운동과 유사함을 확인하였다. 본 작품은 기존의 고등 및 대학과정의 물리학 실험부분에서 접근하지 못했던 역제곱 중심력장에서의 물체의 운동을 정량적이고 가시적으로 재현해낼 수 있다는 점에서 효과적인 학습교구가 될 수 있다. 따라서 앞으로의 물리 교육에 효과적으로 사용되어 학생들의 학업 능력과 학문과의 접근성이 향상될 것이다.

담당부서학생행정실

전화번호880-2277