일반물리학기초 및 고급실험-길이의 측정

일반물리학기초 및 고급실험

길이의 측정

1. 목 적
정밀 측정기를 써서 물체의 길이 등을 측정한다.

2. 이 론

(1) 버니어 캘리퍼 (Vernier Calliper)
부척(Vernier scale)과 주척(main scale)의 눈금이 일치했을 때 눈금을 읽음으로써 종류에 따라 0.05mm 혹은 0.02mm 까지 측정 가능하다.
주척의 최소눈금간격을 a라 하면 ,부척에는 n등분한 눈금이 새겨져 있다. 부척 한 눈금의 길이는 즉, 주척 한 눈금과 부척한 눈금이 차이는 이다. 예를 들면 a=1mm ,주척의 3mm눈금을 n=4등분하면 주척과 부척의 한 눈금 차이는 mm가 된다.

따라서 그림 1.3(a)에서와 같이 주척의 9눈금을 10등분하여 눈금을 만들면 버니어의 한 눈금은 주척의 눈금보다 만큼 짧게 되고 그림 1.3(b)에서처럼 버니어의 3번째 눈금이 주척 눈금과 일치하면 주척의 눈금만큼 이동한다는 것이 된다. 따라서 부척의 각가의 상세한 눈금 위치는

(2) 마이크로미터(Micrometer)
아래 그림의 B부분에는 mm단위의 눈금이 그어져있고 보조눈금A에는 50개의 눈금이 있고 눈금 하나는 0.01mm여서 한 바퀴 돌리면 0.5mm, 두 바퀴 돌리면 1mm만큼 움직이게 된다.
아래 그림의 예를 보면

그림에서 B자리의 눈금 11.5mm이고 A자리의 눈금은 42×0.01=0.42mm이다. 그러므로 11.5mm+0.42=11.92mm이다.

3. DATA 및 결과

(1) 철사 (버니어캘리퍼)

측정값 x
편차(x-)

1
3.1mm
0.04
0.0016
2
3.1mm
0.04
0.0016
3
3.1mm
0.04
0.0016
4
3.0mm
-0.06
0.0036
5
3.0mm
-0.06
0.0036
=3.06

0.0024

평균값 = (=i번째 측정한 길이 , N=측정횟수) =3.06
표준편차 =0.022
표준오차 = 0.01
....

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