일반물리학 레포트 - 마이크로미터, 버니어 캘리퍼

일반물리학 레포트 - 마이크로미터, 버니어 캘리퍼

일반물리학 레포트 - 마이크로미터, 버니어 캘리퍼.hwp

본문 1. 실험제목 : 길이의 측정 - 마이크로미터, 버니어 캘리퍼 2. 실험 원리 및 이론 : (1) 버니어 캘리퍼(Vernier calliper) 버니어(아들자)가 달린 캘리퍼를 버니어 캘리퍼(Vernier calliper)라고 하는데 이를 발명한 Pierre Vernier의 이름을 딴 것으로 물체의 길이를 어미자의 최소 눈금 단위의 1/10 이상의 정밀도까지 읽을 수 있도록 고안된 장치이다. 버니어 캘리퍼의 아들자의 눈금 단위 길이는, 원하는 만큼의 측정 정밀도에 따라 어미자의 최소 단위 길이에 대하여 상대적으로 결정된다. 예를 들어, 0.1 mm 의 정밀도로 어떤 길이를 측정하고자 하면 9 mm 를 눈금 0 에서 10 으로 10 등분한 눈금을 가진 아들자를 사용하면 된다. 이러한 아들자를 써서 길이가 29 mm 보다는 길고, 30 mm 보다는 짧은 어떤 물체의 길이를 측정하는 예를 살펴보자. 우선 어미자와 아들자의 0 점을 맞추면 아들자의 눈금 1 은 어미자의 눈금 1 보다 어느 정도 작은 지점에, 아들자의 눈금 2 는 어미자의 눈금 2 보다 조금 더 작은 지점에 각각 위치하고, 아들자의 눈금 10 은 어미자의 눈금 9 와 일치하는 곳에 놓이게 된다. 이 자의 경우에 아들자의 n 번째 눈금은 어미자의 눈금 n 보다 ( n×0.1 ) mm 만큼 작은 곳에 위치하게 된다. 만약, 물체의 길이가 29.0 mm 라면 아들자의 눈금 0 은 어미자의 눈금 29 와 일치하고, 아들자의 눈금 1 은 어미자의 눈금 30 보다 0.1 mm만큼 작은 지점에, 아들자의 눈금 2 는 어미자의 눈금 31 보다 0.2 mm 만큼 작은 지점에 각각 위치하고, 아들자의 눈금 10 은 어미자의 눈금 38 과 일치하는 곳에 놓인다. 만약, 물체의 길이가 29.1 mm 라면 아들자의 눈금 0 은 어미자의 눈금 29 보다 0.1 mm 만큼 큰 점에 위치하고, 아들자의 눈금 1 은 어미자의 눈금 30에, 아들자의 눈금 2 는 어미자의 눈금 31 보다 0.1 mm 만큼 작은 지점에 각각 위치하고, 아들자의 눈금 10 은 어미자의 눈금 38보다 0.1 mm 만큼 큰 점에 위치한다. 결론적으로, 아들자의 눈금 n 이 어미자의 한 눈금과 일치하면 그 물체의 길이는 ( 29 + n×0.1 ) mm 가 된다. 우리 실험에서 사용하는 버니어 캘리퍼는 39 mm 를 20 등분한 아들자를 써서 0.05 mm 의 정밀도로 길이를 측정할 수 있다. 앞에서 예를 든 29 mm 정도 길이의 경우, 만약 아들자의 눈금 N 이 어미자의 눈금 ( 29 + 2×N ) 과 일치하면, 그 길이는 ( 29 + N×0.05 ) mm 가 된다. 결론적으로, 실제 실험에서 필요한 것은 어미자의 한 눈금과 일치하는 아들자의 눈금 수이고 그곳의 어미자 눈금 수는 불필요하다. (2) 마이크로미터(Micrometer) 마이크로미터는 얇은 두께를 0.01 mm 의 정밀도로 측정할 수 있는 도구이다. 위 그림과 같이 틀(frame) 의한쪽 끝에 모루(anvil) 가 있고, 그 반대 편에는 원통 모양의 소매(sleeve) 가 있는데 그 표면에는 0.5 mm 단위의 눈금이 그어져 있고 그 안쪽은 나사로 되어 있어 굴대(spindle) 가 끼워져 있다. 손잡이(thimble) 의 한 쪽에는 원주를50 등분한 눈금이 그어져있고, 그 눈금의 영점은 모루와 굴대의 단면이 맞닿으면 소대의 눈금의 영점과 일치한다. 손잡이를 한 바퀴 돌리면 굴대는 0.5 mm 이동하고, 두 바퀴를 돌리면 굴대는 1 mm 진행한다. 손잡이의 끝에 있는 돌림 나사는 길이를 측정하는 물체와 모루와 굴대의 단면이 접촉하여 압력이 어느 정도 되면 헛돌게 되어 있어 이 때의 눈금을 읽으면 된다. 일반적으로, 손잡이의 눈금은 소매의 가로줄과 일치하지 않는데, 이 경우에 눈짐작으로 손잡이 눈금 1/10 까지 읽는다면 길이는 1/1000 mm 까지 측정하게 된다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 눈금, 어미, 아들자의, 어미자의, 길이, 캘리퍼