길이 측정

길이 측정

1. 실험목적
버니어캘리퍼(Vernier Calliper)와 마이크로미터(micrometer)를 이용하여 물체의 길이, 구의 직경, 원통의 내경과 외경 그리고 얇은 판의 두께 등을 측정한다.

2. 실험기구
버니어캘리퍼, 마이크로미터, 아크릴 통 대소, 철사.

3. 실험원리
1) 버니어캘리퍼(Vernier Calliper)
버니어가 달린 캘리퍼를 버니어캘리퍼라고 하는데 이 버니어는 1631년 이를 발명한 Pierre Vernier의 이름을 딴 것이다. 이 버니어는 부척이라고도 하는데 자의 최소눈금을 까지 또는 그 이상의 정밀도까지 읽을 수 있도록 고안된 장치이다.
이 버니어는 주척의 9눈금을 10등분하여 눈금을 만든 것이며 이렇게 함으로써 버니어의 한 눈금은 주척의 눈금보다 만큼 짧게 되어 있다. 따라서 주척의 한 첫 번째 눈금과 버니어의 첫째 눈금을 일치시키면 버니어는 주척의 눈금의 만큼 이동하게 된다. 이와 같은 원리로 버니어의 n번째 눈금이 주척눈금과 일치하고 있으며, 주척의 눈금만큼 이동하게 된다.
일반적으로 주척의 최소눈금을 까지 읽으려면, 주척의 (n-1)눈금을 n등분하여 버니어를 만들거나 또는 주척의 (n+1)눈금을 n등분한 눈금을 사용하기도 한다.
그림1(a)는 주척의 최소눈금을 까지 읽으려면, 주척의 (n-1)눈금을 n등분하여 버니어를 만들거나 또는 주척의 (n+1)눈금을 n등분한 눈금을 사용하기도 한다.
그림1(a)는 주척의 최소 9눈금을 10등분하여 만든 부척이다. 그림1(b)는 이 부척으로 물체의 길이를 측정할 경우는 ↑표가 가리킨 곳이 부척과 주척의 눈금이 일치했으므로 3.7이라고 읽으면 된다. 그림1(c)는 주척의 11눈금을 10등분한 것인데 그림1(d)는 이것으로 측정한 것이다. 즉 3.7이 됨을 알 수 있다.
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