길이 측정 물리실험보고서

소개

일반물리학실험 보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 자료

본문내용

1. 실험 목적
버니어캘리퍼와 마이크로미터의 사용 방법을 배우고 기구를 이용하여 철사의 지름과 원통의 바깥지름, 긴 길이, 짧은 길이, 간격, 안지름, 깊이 등을 구한다. 이 결과들로부터 면적과 부피를 계산하고 측정 과정에서 발생하는 오차가 실험 결과에 미치는 영향에 대해 알아본다.
2. 실험 원리
길이를 정밀하게 측정하는 데 필요한 몇 가지 측정도구들의 구조와 사용법을 알아본다.
실험1. 버니어캘리퍼(Vernier Calliper)
버니어(아들자)가 달린 캘리퍼를 버니어캘리퍼라고 한다. 고정된 어미자와 움직이는 아들자로 구성되어 있다. 아들자를 움직였을 때 움직인 길이를 측정하는데 일반적인 길이 측정뿐만 아니라 철판의 두께, 또는 틈 사이의 간격이나 파이프의 직경과 내경, 파인 구멍의 깊이 등도 측정할 수 있다. 어미자의 눈금은 일반적으로 사용하는 mm자와 같으며 측정하고자 하는 물체의 길이는 어미자의 0점과 아들자의 0점 사이의 거리와 같다. 어미자로만 측정하여도 mm단위까지 읽을 수 있지만 아들자의 눈금을 이용하면 1mm의 1/10 또는 그 이상의 정밀도까지 측정할 수 있다. 보통 아들자를 이용하면 1/20mm(0.05mm) 단위까지 읽을 수 있다.

그림1. 버니어캘리퍼의 각부 명칭
버니어캘리퍼의 측정순서는 다음과 같다. 먼저 어미자와 아들자의 0점이 만나는 부분의 숫자를 읽는다. 그다음, 어미자와 아들자의 눈금이 정확히 일직선이 되는 부분의 숫자를 읽는다. 아들자의 한 눈금은 어미자의 두 눈금보다 1/20(0.05)mm만큼 짧게 되어 있으므로 아들자의 n번째 눈금이 어미자의 눈금과 일치하고 있으면 어미자의 눈금에 nx0.05mm만큼 더해 주어야 한다. 어미자의 숫자+(0.05x아들자의 숫자)가 측정한 물체의 길이가 되는 것이다. 예를 들어 아래 그림의 경우 아들자의 0점이 아미자의 23을 조금 넘어 있고 어미자와 아들자가 정확하게 만나는 점은 아들자의 눈금 2이므로 측정한 물체의 길이는 23+(0.05x4)=23.20이다.

참고자료

· 버니어 캘리퍼스 - 나무위키 (namu.wiki)
· 버니어 캘리퍼스의 정확한 사용법 (misumi-ec.com)
· 마이크로미터 (naver.com)
· 마이크로미터와 마이크로미터 악세사리정리 : 네이버 블로그 (naver.com)
· 표준 오차 개념과 공식, 그리고 계산 방법 - ilovemyage (ballpen.blog)