마이크로비트를 활용한 등속, 등가속 운동 실험 도구 개발 = Development of Micro:bit-Based Experiments Tools for Uniform and Uniformly Accelerated Motion

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 최근에 주목받는 피지컬 컴퓨터인 마이크로비트를 활용하는 등속, 등가속 운동 실험 방안을 제안하였다. 등속, 등가속 운동은 물리학에서 중요한 주제로, 중, 고등학교에서 여러 맥락과 유형 수준에서 반복적으로 제시되는 실험이다. 본 연구에서는 마이크로비트와 RC카, 초음파 센서를 이용하여 등속, 등가속 운동을 구현하고 분석하는 실험방안을 탐색했다. 그 결과 RC카의 출력을 조절하는 방식으로 등속, 등가속 운동을 구현하였다. 또 RC카에 연동된 초음파센서로 측정한 운동 데이터가 무선 전송되어 컴퓨터에 저장되고, 이것을 엑셀 프로그램을 이용하여 분석하여 등속운동, 등가속운동을 판별하고 속도와 가속도를 계산하였다. 본 연구에서 제시된 등속, 등가속운동에 대한 새로운 실험방식은 수학, 정보 교과와 융합, STEAM 융합, 인공지능과 융합 등 다양한 융합 활동으로 활용될 수도 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study proposed a new experiment concerning constant-velocity motion and uniformly accelerated motion by using the micro:bit, a physical computer that has recently attracted attention. Constant velocity motion and uniformly accelerated motion are important topics in physics, and are experiments that are repeatedly presented in various contexts and types in middle and high schools. In this study, we explored a new experiment to implement and analyze constant velocity motion and uniformly accelerated motion using micro:bit, RC car, and ultrasonic sensors. As a result, constant speed and constant acceleration motion were implemented by controlling the output of the RC car. In addition, the motion data measured by the ultrasonic sensor linked to the RC car was transmitted wirelessly and stored on the computer. This was analyzed using an Excel program to determine constant velocity motion and uniformly accelerated motion and calculate speed and acceleration. The new experimental method for constant velocity and uniformly accelerated motion presented in this study can be used in various convergence activities such as convergence with mathematics, or information subjects, STEAM convergence, and convergence with artificial intelligence.