1. 실험 목적
버니어캘리퍼, 마이크로미터의 사용법을 배우고 물체의 길이, 원통의 내경(안지름)과 외경(바깥지름) 등을 측정한다. 이 결과들로부터 면적과 부피를 계산하고, 이러한 측정 과정에서 발생하는 오차가 결과에 미치는 정도를 계산한다.
2. 실험 원리
길이를 정밀하게 재는 데 필요한 몇 가지 측정 도구들의 구조와 사용법에 대하여 알아본다.
·실험1. 버니어캘리퍼
버니어가 달린 캘리퍼를 버니어 캘리퍼(Vernier calliper)라고 하는데 이 버니어는 1631년 이를 발명한 Pierre Vernier의 이름을 딴 것으로 물체의 길이, 구의 직경, 원통의 내경과 외경등을 자의 최소 눈금을 1/10 까지 또는 그 이상의 정밀도까지 읽을 수 있도록 고안된 장치이다.
부척은 주척의 39눈금을 20등분하여 눈금을 만든 것이며 이렇게 함으로써 부척의 한 눈금은 주척의 눈금보다 1/20만큼 짧게 되어 있다. 따라서 주척의 첫번째 눈금과 부척의 첫째 눈금을 일치시키면 부척은 주척의 눈금의 1/20만큼 이동하게 된다. 이와 같은 원리로 부척의 n번째 눈금이 주척의 눈금과 일치하고 있으면, 주척의 n/20 눈금만큼 주척의 눈금에 더해주어 읽는다.
·실험2. 마이크로미터
마이크로미터는 정확한 피치를 가진 나사를 이용한 길이 측정기이다. 마이크로미터는 어떤 길이의 변화를 나사의 회전각과 지름에 의해 확대하여, 그 확대된 길이에 눈금을 붙여 작은 길이의 변화를 읽도록 하는 측정기로써 일반적으로 쓰이는 마이크로미터는 U자형 프레임과 한쪽 끝에는 고정된 앤빌이 있고, 다른 쪽 끝의 슬리브 안쪽은 암나사로 되어있으며 정밀한 피치의 수나사로 된 스핀들이 그 속에 들어 있다. 스핀들의 바깥쪽에는 딤블이 있으며, 이것을 회전시키면 스핀들이 축 방향으로 이동하게 되어있다.
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2014.09.26
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