[자연과학] 일반물리학 - 길이의 측정

일반물리학 - 길이의 측정

1. 목적

길이 측정에 이용되는 여러 가지 기구의 원리를 이해하고 사용법을 익혀 물체의 길이, 구의 지름, 원통의 안지름(내경), 바깥지름(외경), 홈의 깊이 등을 측정한다.

2. 이론

길이의 측정에 있어서는 측정대상과 측정범위 및 측정 정밀도에 따라 적절한 기구를 이용하여야 한다. 일상생활에서 물체의 길이를 측정할 때 쓰이는 보통의 미터자를 사용하면 최소눈금의 1/10까지를 눈짐작으로 읽을 수 있는데 개인차가 크고 부정확한 값을 얻게 된다.
따라서 본 실험에서는 이를 보다 정확히 측정하기 위하여 주척의 보조로 부척을 이용하는데 부척은 주척의 최소눈금 사이를 정확히 읽을 수 있도록 고정된 주척을 따라 움직이는 장치이다. 보통 실험에 사용되는 부척은 주척의 눈금 n-1개를 n등분한 눈금이 매겨진 자이며 주척을 따라 이동할 수 있도록 붙어 있는데, 주척의 최소눈금을 a라 할 때 부척의 최소눈금은 a(n-1)/n 이며 a/n 만큼 작게 매겨져 있어 a/n 까지 정확히 읽을 수 있다.

3. 방법

1) 버니어 캘리퍼스 사용법

a) 부척에 붙어 있는 고정나사를 풀고 A, B…(생략)

b) 물체에 무리한 힘이 가해지지 않도록 두 날 사이에 가볍게 끼운다.

c) 측정물의 바깥지름, 안지름 및 홈의 깊이 등을 측정용 날을 이용하여 측정한다. 이 때 고정나사로 고정시켜 놓고 눈금을 읽는다.

d) 이와 같이 측정한 값에서 영점을 보정하면 실제 측정값을 구할 수 있다.

e) 같은 측정을 여러번 되풀이하여 평균값을 구한다.

4. 측정값

1) 버니어 캘리퍼스

2) 마이크로미터

5. 계산 및 오차

1) 버니어 캘리퍼스 측정 오차 (유효숫자는 소수점 둘째자리까지로 했다.)

2) 마이크로미터 측정 오차 (유효숫자는 소수점 셋째자리까지로 했다.)

6. 결론

7. 검토