일반 물리학 실험 - 길이와 곡률반경 측정
1. 실험 목적
버니어캘리퍼, 마이크로미터, 구면계의 사용법과 측정원리를 배우고 물체의 길이, 원통의 내경과 외경, 얇은 판의 두께, 렌즈의 곡률반경 등을 측정한다. 그리고 이러한 측정과정에서 발생하는 오차가 결과에 미치는 정도를 계산한다.
2. 실험 원리
길이를 정밀하게 재는데 필요한 몇가지 실험기구를 소개하고 이들의 구조와 사용법 및 물체를 측정하는 과정에 필요한 이론을 알아보자.
그림 2. 버니어 캘리퍼의 각부 명칭과 기능
버니어켈리퍼(Vernier Calliper)
그림2.1과 같이 버니어(부척)가 달린 캘리퍼를 버니어캘리퍼라고 한다. 본체에 있는 주척의 최소 눈금의 1/10 혹은 그 이상의 정밀도까지 측정할 수 있도록 고안된 장치이다. 부척은 주척의 를 20등분하도록 만든 것으로 주척의 39눈금을 20등분하여, 부척의 한 눈금은 주척의 두 눈금보다 만큼 짧게 되어 있다.1) 따라서 부척의 첫 번째 눈금이 주척의 두 번째 눈금과 일치하면 부척은 주척에 대해 만큼 이동하게 된다. 이와 같은 월리로 부척의 번째 눈금이 주척의 눈금과 일치하고 있으면, 주척의 눈금에 만큼 더해 주어야 한다.
그림2.2와 같이 부척의 눈금이 주척의 23눈금을 약간 넘어있고 부척의 네 번째 눈금이 주척의 눈금과 일치했다면 전체 눈금은 로 읽는다.
버니어 캘리퍼의 용도는 그림 2.1과 같이 물체의 외경, 내경, 깊이를 측정할 수 있다. 그리고 그림 2.3의 예와 같이 버니어캘리퍼의 올바른 사용법에 유의해야 한다.
그림 2. : 버니어캘리퍼의 측정 예
그림 2. : 버니어캘리퍼의 올바른 사용법
마이크로미터(Micrometer)
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2013.12.10
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