물리 실험 - 길이와 곡률반경 측정

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물리 실험 - 길이와 곡률반경 측정
실험 목적
버니어 캘리퍼, 마이크로 미터, 구면계의 사용법과 측정원리를 배우고 물체의 길이, 원통의 내경과 외경, 얇은 판의 두께. 렌즈의 곡률 반경 등을 측정한다. 그리고 이러한 측정과정에서 오차가 결과에 미치는 정도를 계산한다

실험 원리
길이를 정밀하게 재는데 필요한 실험기구를 소개 하고 이들의 구조와 사용법 및 물체를 측정하는 과정에 필요한 이론을 알아 보자.

버니어 캘리퍼
그림 2.1 과 같이 버니어(부척)가 달린 캘리퍼를 버니어 캘리퍼라고 한다. 본체에 있는 주척의 최소 눈금의 1/10 혹은 그 이상의 정밀도 까지 측정 할 수 있도록 고안된 장치이다. 부척은 주척의 1mm를 20 등분 하도록 만든 것으로 주척의 39눈금을 20등분하여 부척의 한 눈금은 주척의 두 눈금보다 1/20(=0.05)mm 만큼 짧게 되어 있다. 따라서 부척의 첫 번째 눈금이 주척의 두 번째 눈금과 일치하면 부척은 주척에 대해, 0.05mm 만큼 이동하게 된다. 이와 같은 원리로 부척의 n 번째 눈금이 주척의 눈금과 일치하고 있으면, 주척의 눈금에 n*0.05mm 만큼 더해 주어야 한다.
그림 2.2 와 같이 부척의 0눈금이 주척의 23눈금을 약간 넘어 있고 부척의 네 번째 눈금이 주척의 눈금과 일치 했다면 눈금은 23+4*0.05=23.20mm 로 읽는다.
버니어 캘리퍼의 용도는 그림 2.1과 같이 물체의 외경,내경,깊이를 측정할 수 있다. 긜고 그림 2.3의 예와 같이 버니어 캘리퍼의 올바른 사용 법에 유의 해야 한다

마이크로 미터

마이크로 미터의 각부 명칭은 그림 2.4와 같다. 씌움통을 한바퀴 돌리면 축이 0.5mm를 전진 또는 후진하게 되는데 씌움통에는 눈금이 50등분 되어 있으므로 씌움통의 한눈금은 0.01(=0.5/50)mm를 나타낸다. 따라서 씌움통 한 눈금의 1/10까지 어림눈으로 눈금을 읽을 수 있으면 길이를 0.001mm 까지 측정할 수 있다.
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