[자연과학]물리학 - 정밀 측정기를 써서 물체의 길이 측정

1. 실 험 목 적

정밀 측정기를 써서 물체의 길이 등을 측정한다.

2. 사진으로 보는 실험기구

Vernier calliper
Micrometer
측정물
샤프심 머리카락 종이

3. 실 험 이 론

1) 버니어 캘리퍼 (Vernier calliper)

pierre Vernier 가 발명한 버니어 캘리퍼는, 주척의 9눈금을 10등분하여 만들었다. 따라서 버니어는 주척 1눈금의, 10분의 9에 해당하는 길이의 1 눈금을 가지게 되는 것이다.
즉, 버니어 한 눈금은 주척 1눈금보다 10분의 1만큼 더 짧다. 그러므로 버니어의 눈금과 주척의 눈금을 일치시킬 때 마다 주척의 1눈금의 10분의 1만큼씩 이동하게 되는 것이다. 이것을 일반화하여, 버니어의 n번째 눈금이 주척 눈금과 일치하게 된다면, 주척의 10분의 n눈금만큼 이동했다는 사실을 유추할 수 있다.
이것을 더욱 일반화하면, 주척의 ‘n분의 1눈금’까지 읽기 위해서는, 주척의 n-1눈금을 n등분하여 버니어를 만들거나, 주척의 n+1눈금을 n등분한 눈금을 사용해야 한다는 것을 알 수 있다.
※ 버니어 캘리퍼 사용법
부척…(생략)

① 측정 면을 청결히 하기 위해 측정 면 사이에 얇은 종이를 끼워 빼내는 방법을 사용한다.

② 영점 조정이 정확한가를 확인하고 오차가 있는 경우 영점 보정을 하여야 한다.

③ 외측 측정 시 외측 측정 면 턱의 안쪽에서 측정하는 것이 좋다.

④ 외측, 내측 및 깊이 측정 면은 피 측정 물에 정확하게 접촉시켜야 오차가 적다.

⑤ 눈금 읽음 시 시차가 발생하기 쉬우므로 항상 눈금 선에 수직방향으로 읽도록 주의한다.

2) 마이크로미터 (Micrometer)

① 측정물의 수량, 형태, 크기, 정밀도 등에 알맞은 측정기의 선택 정확한 영점 조정과 청결한 측정기를 선택

② 측정 물과 측정기는 동일한 온도 조건에서 측정을 실시

③ 측정은 반드시 정지된 상태에서 실시

④ 측정기는 충격을 주거나 떨어뜨리는 등의 사용에 주의

⑤ 측정 압력은 영점 조정 시의 압력과 동일하게 준다.

① 측정 대상물의 형상

② 마이크로미터의 종류 및 측정 범위

③ 측정에 요구하는 정밀도

④ 측정 대상물의 수량 등을 고려하여 신중히 선택