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일반물리학실험 - 길이 및 곡률반경 측정
1.제목
- 길이 및 곡률반경 측정
2.목적
- 버니어 캘리퍼, 마이크로미터, 구면계를 이용하여 작은 물체의 내경, 외 경, 깊이, 두께, 곡률반경 등의 길이를 정밀하게 측정하는 것.
3.이론 및 방법수정
- ①버니어 캘리퍼 : 버니어는 주척의 9눈금을 10등분하여 눈금을 만든 것이며, 그 렇게 함으로써 버니어의 한 눈금은 주척의 눈금보다 1/10만큼 짧게 되어 있다. 따라서 주척의 첫 번째 눈금과 버니어의 첫 번째 눈금을 일치시키면 버니어는 주척의 눈금이 1/10만큼 이 동하게 된다. 이와 같은 원리로 버니어의 n번째 눈금이 주척 눈금과 일치하고 있으며, 주척의 n/10눈금만큼 이동하게 된 다. 일반적으로 1/n만큼 읽으려면, 주척의 (n-1)눈금을 n등분 하여 버니어를 만들거나 또는 주척의 (n+1)눈금을 n등분한 눈 금을 사용하기도 한다.
②마이크로미터 : 측정하고자 하는 물체를 끼우게 되어 있고, 고정되어 있는 앤빌 과 회전시키면 축 방향으로 이동할 수 있는 스핀들이 있다. 슬 리브와 딤블이 있는 이것으로 측정값을 읽을 수 있다. 딤블에는 원주 방향으로 50등분한 눈금이 새겨져 있고, 한 바퀴 회전시켰 을 때 슬리브의 한 눈금(0.5mm)만큼 움직이기 때문에 슬리브에 서는 0.5mm까지 읽을 수 있고, 딤블에서 0.01mm까지 읽을 수 있 다.
③구면계 : 구면의 곡면 반지름을 측…(생략)
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정 기구를 이용하여 원통, 머리카락, 종이를 측정해보았는데 항상 같은 값이 나오지 않았다. 버니어 캘리퍼로 측정한 원통의 경우에는 원통 자체는 고정된 값(내경, 외경, 깊이)이지만, 손으로 직접 측정하는 것이라 측정하는 사람마다 다르게 측정하여 약간씩 오차가 발생한 것 같다.
머리카락과 종이의 측정값은 사람마다 머리카락의 직경이 다르고 종이의 두께가 각각 다를 수 있기 때문에 다른 값이 나왔지만 대체로 비슷한 값으로 측정되었다. 마이크로미터는 버니어 캘리퍼보다 더욱 정밀하게 측정할 수 있는데, 측정값을 보면 종이 두께는 마이크로미터가 버니어 캘리퍼보다 작은 값으로 측정되었고, 머리카락의 경우에는 반대로 버니어 캘리퍼가 정밀하게 측정되었다. 마이크로미터는 손잡이와 돌림나사를 이용하여 정밀하게 측정할 수 있지만, 버니어 캘리퍼는 손으로 집적 부척을 이동시키면서 측정하기 때문에 측정값의 정확도가 다를 것이라고 생각한다. 하지만 머리카락의 측정값이 다른 이유는 우리조가 마이크로미터를 정확히 측정하는 방법을 알지 못한 것과 도출된 값을 재대로 읽지 못하여 이러한 값이 도출된 것이라고 생각된다.
측정 기구라 하면 자밖에 몰랐던 나지만, 이번 실험을 통해 버니어 캘리퍼와 마이크로미터를 사용해보면서 자보다 정밀한 mm단위로 정밀한 값을 측정할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 기계공학과라서 후에 작은 부품이나 기계들을 측정할 때 이러한 정밀장치를 많이 사용 할텐데, 이번 기회를 통해 집적 다뤄보고 측정하는 방법을 배우게 되어 후에 큰 도움이 될 것이라고 생각한다.
6.참고문헌
-네이버 백과사전
사이언스올 백과사전
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