[자연과학] 일반물리학 실험 - 물체의 밀도 측정

일 자 ◆ 제 목 : 물체의 밀도 측정 ◆ 목 적 : 아르키메데스의 원리를 이용하여 물체의 부피와 같은 물의 무게를 측정함으로써 고체의 비중을 구하고 Hare 장치를 이용함으로써 액체의 밀도를 측정한다. ◆ 원 리 : 1) 천칭에 의한 고체의 비중 측정 의 순수한 밀도와 djEJs 물질의 미로와의 비를 그 물질의 비중이라고 한다. 의 물의 밀도는 이므로 djEJs 물질의 비중은 그 물질의 밀도를 나타낸다. 바중을 알고자 하는 물체의 무게를 W, 그 물제와 같은 부피를 가진 온도 의 물의 무게는 , 물의 비중을 라고 하면 이 물체의 비중 S는 다음과 같다. (1) 2) Hare 장치에 의한 액체의 밀도 측정 그림 1과 같이 도립 U자형 유리관 A와 B를 두 종류의 액체에 세우고 핀치코크(pinch-cock) E와 F를 열과 고무관으로 공기를 조금씩 뽑아내면 비커 C와 D에 들어있는 두 종류의 액체가 유리관 속으로 올라온다. 이때 두 유리관 속의 액체의 높이를 각각 , 두 액체의 밀도를 각각 , 유리관 속의 압력을 , 대기압을 라 하면 (2) 가 된다. 피치코크 E와 F를 약간 열었다가 다시 닫아서 유리관 속의 압력을 으로 변환 시켰을 때 두 유리관 속의 액체의 높이를 각각 , 이라고 하면 (3) 이다. 식 (2)와 (3)으로부터 (4) 따라서 압력 일 때 액체의 높이 , 와 압력 일 때의 액체 높이 , 를 측정하고 주어진 온도에서의 를 알면 식 (4)를 이용하여 를 구할 수 있다. ◆ 실험결과 1) 천칭에 의한 고체의 비중 측정 횟수 공기 중의 무게() 물속에서의 무게() 온도 비중() 1 100.1 65.0 16.25 2.852 2 100.1 66.0 16.25 2.935 3 100.1 65.5 16.25 2.893 4 100.1 67.5 16.25 3.071 5 100.1 66.0 16.25 2.935 평균 100.1 66.0 16.25 2.9…
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