환경관리론 - 수질오염의 정의, 원인, 대책에 관해

환경관리론 - 수질오염의 정의, 원인, 대책에 관해

환경관리론 - 수질오염의 정의, 원인.ppt

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설명 : 물은 자연정화 능력이 있어 적은 양의 인위적인 오염이나 자연적인 오염은 수질을 크게 변화시키지 않으므로 약간의 오염은 오히려 정상적인 것이며 오염문제를 야기하지 않는다.  그러나 오염물질의 유입량이 너무 많아져서 그 수역이 지니고 있는 자정 작용의 능력만으로는 정화되지 않는 경우에는 수질이 크게 변함으로써 물의 이용 가치가 떨어지고 생물이나 인간에 영향을 주는데 이것을 수질오염(water pollution)이라 한다.

선진 공업국에서는 수세기 전부터 벌써 수질 오염에 시달려 왔다.  우리 나라에서는 1960, 70년대의 산업화에 따라 산업 현장에서 많은 양의 폐수가 흘러 나왔을 뿐만 아니라 또한 그 물 속에 중금속 등의 유독 물질이 들어 있어 수질이 점점 나빠지고 있다.  더구나 산업화는 인구를 도시로 집중시키는 결과를 낳았고, 생활 수준도 점차 높아감에 따라 물을 더욱 많이 쓰게 되어 오염을 가중시키고 있다. 최근에 사람의 몸에 해로운 물질을 하천에 흘려 보내 국민들을 불안하게 하고 분노하게 만드는 일이 있었다. 그러나 수질 오염은 기업체뿐만 아니라 우리 모두가 그 원인자라는 것을 잊고 있는 것 같다. 사람의 삶 자체가 물을 오염시킬 수 있는 소지를 가지고 있다.  가정에서 쓰고 버리는 물과 화장실에서 나오는 물,  공장과 사업장에서 버려지는 물,  소, 돼지 등의 가축을 기르는 데서 나오는 물,  논밭에서 농약과 비료가 섞여 나오는 물,  비가 내리면 도로에서 흘러내리는 물,  골프장에서 흘러나오는 농약 섞인 물,  야영지, 낚시터, 유원지에서 버려지는 음식 찌꺼기, 기름 찌꺼기 등등  그러나 물은 섞이고, 가라앉고, 퍼지는 등의 자정 능력(스스로 깨끗이 하는 힘)이 있어 어는 정도는 깨끗해진다.  그러나 이 자정 능력을 넘어설 때에 물은 오염된다.  문제는 지나치게 쓰고 버리는 데 있으며  가장 심각한 것은 공장에서 인체에 해로운 중금속, 유독 물질 등을 함부로 버리는 데 있다.  지나치게 쓰고 버리는 것은 우리 모두의 마음먹기에 따라서는 막을 수 있다고 본다.  기업체에서 버리는 폐수는 법적, 제도적 규제가 강화되고는 있지만,  우리 모두 감시를 철저히 하여 부도덕한 기업은 이 땅에 발을 붙일 수 없도록 해야겠다.  우리의 물은 우리가 나서서 지켜야 한다.

출처 : 해피레포트 자료실

[결과] 일반물리학 실험 - 멀티미터, 오실로스코프, 펑션 제너레이터 측정

[결과] 일반물리학 실험 - 멀티미터, 오실로스코프, 펑션 제너레이터 측정

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설명 : 오실로스코프는 전자 장비를 보수하거나 디자인할 때 필요한 필수적인 계측기로 전기적 신호를 화면상에 나타내 주는 것이다. 물리적인 세계에서는 에너지, 입자의 진동, 그 밖의 보이지 앉는 힘들이 어디에서나 존재하며, 이러한 힘들을 전기적인 신호로 바꿔주는 것이 센서이고, 바뀐 전기적 신호를 연구하고 관찰할 수 있는 것이 오실로스코프이다. 다시 말해서 오실로스코프는 짧은 시간에 발생하는 전기적 현상들을 눈으로 볼 수 있게 해 주는 계기라고 할 수 있다.

아날로그 오실로그래프 오실로스코프의 프로브를 회로에 접속하면 전압신호는 프로브를 통해 오실로스코프의 수직부로 전달된다. 오른쪽 그림은 아날로그 오실로스코프가 신호를 나타내주는 과정을 그린 간단한 블록 다이어그램이다. 입력된 신호는 정해놓은 수직축 크기(Volts/Division)에 따라서 감쇠기로 줄어지거나 증폭기로 증폭된다. 그런 다음 신호는 CRT의 수직 편향판에 전달된다. 이 편향판에 가해진 전압에 따라 화면의 밝은 점이 움직이게 되는데 (CRT내부의 형광물질을 때리는 전자빔이 밝은 점을 만든다.) 양전압은 점들을 윗쪽으로, 음전압은 아래쪽으로 이동시킨다. 그리고 신호는 동기부로 들어가 수평축 스위프를 시키거나 동기를 시작한다. 여기서 수평 스위프란 수평부의 동작으로 화면상의 밝은 점이 수평축 방향으로 이동하는 것을 말한다. 수평축을 트리거링하는 것은 일정시간 간격으로 화면의 좌에서 우로 밝은 점이 움직이도록 수평축 타임베이스를 조정하는 시스템이다. 스위프가 빠르게 연속적으로 많이 발생하면 밝은 점들은 직선을 만들며, 고속에서는 매초 500,000번 이상 화면에 스위프 되기도 한다. 수평 스위프와 수직편향이 합해져서 화면에 신호가 그려지게 되는데 이 때 동기는 계속되는 신호를 안정화시키는데 필요한 것이다. 아래그림과 같이 반복되는 신호를 같은 점에서 스위프하면 화면상에 깨끗한 파형이 나타나게 되는 것이다.

출처 : 해피레포트 자료실

[기계재료실험] 인장실험

[기계재료실험] 인장실험

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설명 : 재료의 기계적 성질인 인장강도, 항복점, 연신율, 및 단면수축율이고, 취성재료에서는 인장강도와 연신율과 비례한도, 탄성한도, 탄성계수, 진파단력과 Possioon비등이 있다. 재료의 특징을 시험하는 실험에도 동적 실험과 정적 실험이 있다. 동적실험은 충격시험이며, 정적시험은 저속인장 실험, 압축시험이 있다. 이번 실험에서는 실험기(MTS)를 이용하여 재료의 기계적 특성 중 탄성적 성질, 소성변현저항, 최대파단강도 및 전단강도를 측정한다. 그리고 이 실험은 정적실험으로 한다.

2.1 실험조건 시험조건에서 가장 중요한 것은 시험 속도이며, 시험 속도는 다음의 Table에서 보는 것과 같이 각 규격에서 응력 속도와 변형률 속도로 제한하고 있다. 하지만 규격마다 그 값이 조금씩 다르며, 적용분야에 따라 값이 차이가 나므로 통일시킬 필요가 있다. ①탄성한도(Elastic limit): 탄성한도의 결정에는 처음에 비교적 작은 하중을 가하고, 이것을 제거하여도 영구 변형(permanent set)이 남지 않으면 더욱 많은 하중을 가하여 제거한다. 이와 같이 하여 같은 응력을 일정하게 변하고, 변형률 또는 영구변형의 증가가 갑자기 크게 나타나기 시작하는 하중 또는 응력을 측정한다. 즉, 하중을 제거했을 때 변형이 없어지고 완전히 원상회복되는 탄성변형의 최대응력을 탄성 한도라 한다. 정확한 탄성한도를 결정하기 어렵기 때문에, 실제 어떤 정도의 영구변형이 생기는 응력을 탄성한도로 규정하고 있다. 영구변형의 변형률 값으로 0.01~0.03%사이의 값을 채택하는 경우가 많다. ②비례한도(Proportional limit): 응력에 대한 변형률이 일차적인 비례관계를 보이는 최대응력 또는 Hookes Law에 의한 직선이 변화하여 곡선으로 변하기 시작하는 점을 말한다.  ③Modules of elastic (Youngs modules): 변형초기에서부터 비례한도까지 응력과 변형률의 비가 일정하다. 이 일정한 관계를 후크의 법칙(Hooks law)이라 하고 응력과 변형률 관계를 으로 표시된다. 여기에서 E값을 종탄성계수라 하며 Stress-strain diagram에서 비례한도 이내의 직선부분의 기울기를 의미한다.

출처 : 해피레포트 자료실

[기초정보공학실험] KVL, KCL 및 Ohm의 법칙

[기초정보공학실험] KVL, KCL 및 Ohm의 법칙

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설명 : 1.목적 회로를 해석하는 데 있어서 필요한 KVL, KCL, 옴(Ohm)의 법칙, 분압 및 분류의 법칙 등을 이해하고 확인한다. 2.이론 임의의 회로에 있어서, 각 회로소자에 걸리는 전압과 흐르는 전류를 그 회로의 해라 하고, 이들을 구하는 것을 회로해석 또는 회로망해석이라고 한다.

회로해석에 있어서 사용되는 관계식은 KVL, KCL, 가지방정식이다. 이들 중 KVL과 KCL은 회로의 연결구성에 의해서 맺어지는 관계식들로서 회로소자들이 선형이든 비성형이든, 또 2단자이든 다단자이든 관계없이 항상 성립한다. 그러나 가지방정식은 해당 회로소자의 전류-전압 특성을 나타내는 관계식으로서, 소자가 성형일 경우에는 선형함수로, 비성형인 경우에는 비선형함수로 각각 나타난다. 가지방정식이 곧 Ohm의 법칙이다. 그러므로 선형저항회로의 해석에 있어서는, 옴의 법칙에 의해서 각 소자에 있어서의 전압․전류의 관계가 결정되고 KVL 이나 KCL에 의해서 임의의 폐회로나 노드에 있어서의 전압․전류의 관계가 결정된다. (1)Ohm의 법칙 전압 V와 저항 R로 구성된 폐회로에서는 전류 I가 흐른다는 것을 알 수 있다. 여기서 만일 전압이 상수로서 일정하게 유지되고 저항이 증가한다면 전류는 감소하게 될 것이다. 또, 저항이 일정하고 전압이 증가한다면 전류는 감소하게 될 것이다. 이러한 결과는 매우 중요한 사실로서 전류, 전압, 저항 사이의 상호관계를 설명적으로 나타내었는데, 이를 옴의 법칙(Ohms law)이라 한다. 이를 식으로 표현하면 아래와 같다. 이 공식은 전기,전자 분야의 가장 기초적인 관계식 가운데 하나인데, 다른 두 가지 법칙(I=V/R, R=V/I)도 역시 정확하게 같은 형태이다. 특정 문제에 있어서 공식의 선택은 어떤 값이 알려져 있는지, 그리고 우리가 찾고자 하는 값이 무엇인지에 따라 결정된다. 옴의 법칙을 약간 응용하면 분압 및 분류에 관한 식을 얻을 수 있다.

출처 : 해피레포트 자료실

[물리실험] cl-cu 시효경화( Al-4%Cu을 용체화처리를 한 후 시효처리를 할 때 시간에 따른 경도차이)

[물리실험] cl-cu 시효경화( Al-4%Cu을 용체화처리를 한 후 시효처리를 할 때 시간에 따른 경도차이)

[물리실험] cl-cu 시효경화( A.hwp

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설명 : 서 론】 1. 실험목적 2. 실험이론 【본 론】 3. 실험재료 4. 실험과정 6. 실험결과 【결 론】 7. 결론 및 토의 8. 문 제

1. 실험목적 : Al-4%Cu을 용체화처리를 한 후 시효처리를 할 때 시간에 따른 경도차이를 알아본다. 2. 이론적 배경 1) 시효경화 : 상온에 방치해 두어도 단단해지는 경우와 어느 정도 가열하지 않으면 단단해지지 않는 경우가 있는데, 상온에서 단단해지는 것을 상온시효 또는 자연시효라 하고, 어느 정도 가열해야만 단단해지는 경우를 뜨임시효 또는 인공시효라 한다. 시효가 일어나는 까닭은 금속재료의 본래의 상태가 불안정하여 안정 상태로 변하기 때문인데, 이 변화를 일으키기 위해서는 금속 결정 속에서 원자가 필요한 만큼 움직여야 한다. 이 움직임이 상온에서도 가능하면 상온시효가 일어나지만, 온도가 너무 낮아 금속원자의 이동이 일어나지 않을 경우에는 어느 정도 가열해 줌으로써 변화가 일어나므로 인공시효가 된다.  가장 일반적인 설명은 Al-Cu 합금계에서 볼 수 있다. 그림 10-25에서는 서냉에 의하여 얻을 수 있는 미세구조와 함께 Al-Cu 상태도의 알루미늄 함량이 많은 부분을 보여주고 있다. 석출물은 비교적 조대하고 결정립계에 고립되어 있으므로 2차상의 존재로 인한 경화는 별로 이루어지지 않는다.  그림 10-26은 상당히 다른 열이력을 보여주고 있다. 여기서 조대한 미세구조는 우선 단상영역(ĸ)까지 재가열된다. 이것을 용체화처리라고 한다. 그 다음에 단상구조를 상온까지 퀜칭시키면 석출은 매우 느리므로 과포화 고용체가 준안정상으로 남게된다. 중간온도로 재가열하면, 알루미늄 안에 구리원자들의 고체확산이 충분히 빠르게 일어나므로 미세하게 분산된 석출물이 형성된다.

출처 : 해피레포트 자료실

[물리실험] 신비로운 맞춤 - 껴울림 현상

[물리실험] 신비로운 맞춤 - 껴울림 현상

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설명 : 유한한 크기의 계에서의 떨림(oscillation)현상은 계의 크기에 의해서 결정되는 특정한 떨기 수(frequency)들을 갖는다. 이 떨기 수와 같은 시간 변화를 갖는 자극을 계에 계속해서 가해 주면 반복되는 자극에 대한 반응 즉, 떨림은 서로 결 맞아서 자극이 거듭될수록 크기가 자라나게 된다. 실제의 계에서는 떨림의 크기(amplitude of oscillation)가 자라남에 따라 흩어지기(dissipation)도 커지기 때문에 어떤 크기에서 평형을 이룬다. 또, 홑어울림 운동(simple harmonic motion)을 하는 계의 떨기 수와 같은 떨기 수로 반복되는 자극을 계에 가하면 홑어울림 운동의 크기가 커진다.

켕길 힘(장력, tension)이 τ이고 선 밀도가 ρ인 떨기 줄에 가해진 충격은 탄성파(elastic wave)의 형태로 줄을 따라서 전달된다. 이 탄성파의 전달 속력은 (1) 이다.  이제 떨기 수 f 의 주기적인 떨림이 있는 경우 +x 방향으로 줄을 따라서 전달되는 떨림(탄성파)의 형태는 시간 t, 위치 x 에서의 떨기의 크기가 (2) 로서, 여기서 ω(=2πf)는 탄성파의 각떨기수(angular frequency)이고 k(=2π/λ)는 파수(wave number)이다. 탄성파의 떨기수 f 와 파장(wavelength) λ 사이에는 (3) 의 관계가 성립된다. 또, uo는 떨기 너비(진폭)로서 떨기의 최대 크기이다. 진행하던 파동은 다른 매질을 만나면 경계면(점)에서 반사가 일어난다. 반사되는 진행파는 반사 곁수(reflection coefficient)가 1 이라면, (4) 라고 쓸 수 있다. 여기서 φ는 두 파동의 위상 차로서, x = 0 에서의 위상차는 발생한 파동이 x = L 인 다른 끝에서 반사되어 다시 제 위치로 되돌아오는 동안 진행한 거리 2L 로 부터 (radian) (5) 이다.  이제 껴울림이 일어나기 위한 조건은 x = 0 에서의 위상차가 (n=1,2,....) (6) 일 때이다. 즉, 식(5)와 함께 줄의 길이 L 이 (n=1,2,....) (7) 일 때, 반사된 파동과 새로 발생하는 파동이 같은 위상이 되어 서로 결맞음(in-phase)으로 보강된다. 껴울림이 일어나는 경우에 줄의 임의의 위치 x 에서의 떨기(즉, 줄을 통해 전달되는 파동의 형태)는 (8) 이다. 이 형태는 시간과 위치에 따라 떨기의 크기가 달라지나 utot(x,t) = f(kx±ωt)꼴의 함수 형태가 아니기 때문에 진행 파동이 되지 못한다. 이를 서 있는 파동(정상파)이라고 부른다.

출처 : 해피레포트 자료실

[물리실험] 에너지의 모습(열-역학적 에너지의 보존)

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설명 : 계의 에너지는 역학적 방법 이외에 열(heat)의 전달에 의해서도 변화될 수 있다. 즉, 열은 에너지를 전달하는 한 수단이다. 외부와의 열의 전달이 가능한 계에서 열에 의한 계의 (내부)에너지(internal energy)의 변화와 역학적 방법 즉, 일에 의한 (내부)에너지의 변화는 방법은 다르지만 같은 결과를 준다. 이는 댐의 물이 입구를 통해 흘러들어 오거나 출구를 통해 흘러 나가는 방법으로 변화되지만, 직접 빗물에 의해서 또는 증발에 의해서도 변화되는 것과 같은 이치이다. 일단, 댐으로 들어온 물은 어떤 방법으로 유입되었는지 구별되지 않는다.

열과 일을 외부로 주고받을 수 있는 계의 내부에너지의 변화량 dU 는 계가 흡수한 열량을 dQ, 계가 한 일을 dW 라고 할 때 (1) 이다. 고립된 계(isolated system)에서와 같이 외부로부터 열이나 일의 유입이 없을 때(dQ = 0, dW = 0), 계의 내부에너지는 일정한 값을 유지한다(dU = 0). 이를 열과 역학적 에너지의 보존 법칙 또는 열역학의 제1법칙이라고 부른다. 열량계의 가열 선과 같은 전기 저항체에 전압 V(volt)를 가하여 전류 I(ampere)가 흐를 때, 가열 선에서는 매초 (2) 의 전기에너지가 열로 변환되어 발생한다. 이를 줄(Joule)열이라고 부른다. 이 열에 의해 올라가는 물의 온도는 물의 질량을 m(kg), 비열을 c(cal/kgK) 라고 할 때, 초당 (3) 이다. 여기서 q ≒ 4.2(J/cal)는 열의 일 해당량이고, 열량의 단위인 1 calorie 는 14.5 oC 의 물 1 g 의 온도를 1 oC 만큼 높이는데 필요한 열량으로 정의한다. 상온 부근에서 물의 비열은 온도에 따라 크게 변하지는 않으므로, 일반적으로는 온도에 구애받지 않고 1 g 의 물을 단위 온도(1oC 또는 1 K)만큼 높이는데 드는 열량으로 취한다. 물질의 비열은 단위 질량의 온도를 단위 온도만큼 높이는데 드는 열량이고, 따라서 물의 비열은 c = 1 cal/gK 또는 4190 J/kgK[이때는 윗 식에서 q = 1 을 택한 경우이다.]이다. 어떤 물체의 열용량(heat capacity)은 (비열 × 질량) 을 가리킨다. 물의 온도가 올라가면서 열량계 자체의 온도도 함께 올라가므로, 발생한 열의 일부는 열량계로 흡수되어 열량계 자체의 내부에너지를 증가시키는데 사용된다. 따라서 가열 선과 온도계 등을 포함한 열량계의 열용량을 C(cal/K), 열량계 내의 물의 질량을 m(kg) 이라고 하면 가열 선에서 발생하는 열은 물의 온도를  (4) 의 비율로 올라가게 한다. 몇 가지의 다른 물의 양을 써서 온도 증가 비율 를 측정하여, 그 역수 를 수직 축으로, 질량 m 을 수평축으로 하여 그래프를 그리면 식(4)에 따라 직선이 되며, 이 직선의 기울기는 이고 직선의 연장선이 수직 축(m=0)을 끊는 점이 이다. 따라서 이 그래프로부터 열의 일 해당량 q 와 열량계의 열용량 C 를 구할 수 있다.

출처 : 해피레포트 자료실

[물리학 실험] 전기마당과 가우스의 법칙

[물리학 실험] 전기마당과 가우스의 법칙

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설명 : 전기현상을 일으키는 요인을 전하라고 부르며, 전하들이 일으키는 대표적인 현상은 전하 사이에 미치는 힘이다. 두 전하 사이의 전기력은 전하의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하는데, 이를 쿨롱의 법칙이라고 한다. 즉, 전하가 있으면 그 주위에 전기마당이 생기고, 이 전기마당내에 다른 전하가 있으면 그 전하는 전기마당에 의하여 힘을 받게 된다. 이 힘에 의한 전하의 운동에너지의 증가는 전기마당에 저장되어 있던 퍼텐셜에너지가 변환된 것이다.

이 실험에서는 전도성 종이 위에 두 전극을 놓고, 전극사이의 전압을 걸어 준 다음 전극 주위의 등전위점을 찾고, 이를 연결하여 등전위선을 구한다. 또 한점 주위의 전위를 구하여 전기장을 조사한다.  2. 배경이론 전기마당이 E1과 E2인 두 지점 사이의 +1C의 전하를 등속도로 옮기는데 드는 일을 전위차라고 정의한다. 만약 전기마당이 0이 아닌 인접한 두 곳에서의 전위가 같다면 (U1=U2), 전기마당과 두 지점간의 변위가 서로 수직인 것을 의미한다. 즉, 전위가 같은 점들을 연결한 등전위선위의 각 지점에서의 전기장은 등전위선에 수직이다. 이러한 전기마당벡터를 연속적으로 이어 놓은 선을 전기력선이라고 한다. 따라서 전기력선과 등전위선은 서로 수직이다. 쿨롱의 법칙을 따르는 힘은 가우스의 법칙을 적용할 수 있다. 즉, 임의의 닫힌 곡면을 생각하더라도 그 면의 전기다발을 구하면 그 값은 간단히 곡면에 의해 둘러싸인 공간 안에 있는 총 전기량에 비례하게 된다.  ∴ 여기서 r은 전하를 중심으로 한 구의 반지름을 나타내고, 구면 상의 모든 점에서 전기마당의 크기가 같으며 방향은 이 구면에 수직이므로 위의 식이 성립한다.  이제 전기전도성 종이 위에 중심이 일치하는 두 원형 전극을 놓고 그 사이에 전위차 V0를 가하여 일정한 전류 I를 흘릴 경우를 생각해 보자.  편이상 반지름 a의 안쪽 전극의 전위를 0이라고 한다. 중심으로부터 거리 r만큼 떨어진 곳에서의 전위를 구해 보기로 한다. 이곳에서의 전위 V는 안쪽 전극과 전위차와 같으므로 전도성 종이의 비저항 균일할 때 이고, 등전위선은 r이 일정한 동심원임을 알 수 있다.

출처 : 해피레포트 자료실

[물리학 실험] 힘의 벡터합성(힘의 평형실험)

[물리학 실험] 힘의 벡터합성(힘의 평형실험)

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설명 : 1.실험의 목적 ⇒힘의 합성 대를 이용하여 몇 개의 힘이 평형이 되는 조건을 연구하고, 이를 여러 가지 방법으로 비교 분석한다. 2.원리 및 이론

⇒물체가 여러 힘을 받고 있을 때, 힘의 평형을 이루려면 선형적인 평형상태 즉 정지나 등속 운동하는 상태를 유지하기 위해 모든 외력의 합이 0이어야 한다. 또한, 회전적인 평형상태, 즉 정지나 등속 운동하는 상태를 유지하기 위해 임의의 축에 관한 모든 힘의 합이 0이어야 한다. 지금 이 실험에서는 장력의 평형상태를 다루므로 평형대가 정지하는 것만 만족하면 된다. 또, 지금 하는 실험은 모든 힘이 한 평면에서 작용하는 경우이기 때문에 2차원에서 벡터의 합성을 구하는 방법만 알면 된다. 그 방법에는 기하학적 방법과 대수적인 방법이 있다. 기하학적인 방법에는 평행사변형 법과 삼각형 법이 있다. 평행사변형 법에서 벡터 A와 벡터 B의 합은 A, B를 두 변으로 하는 평행사변형의 대각선 (A, B와 같은 출발점을 가지는 대각선), 즉 벡터 C이다. 벡터 C=A+B=B+A 로 나타낼 수 있다. 총 5회에 걸친 실험을 진행하였는데 첫 번째는 값을 미리 생각해보고 실험을 해서 실측값과 측정값의 오차가 거의 없었지만 두 번째부터 오차가 커지고 네 번째와 다섯 번째는 실측값과 측정값의 오차의 범위가 너무 크게 나온 것 같다. 오차가 생긴 이유는 무엇일지 생각해 보았다.

출처 : 해피레포트 자료실