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물리 실험 - 길이 및 곡률 반경 측정

등록일 : 2010-04-22
갱신일 : 2010-04-22


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물리 실험 - 길이 및 곡률 반경 측정 - 미리보기를 참고 바랍니다.
실험 1. 길이 및 곡률반경 측정

1. 목 적
버니어캘리퍼(vernier calliper)와 마이크로미터(micrometer)를 이용하여 물체의 길이, 구의 직경, 원통의 내경과 외경 그리고 얇은 판의 두께 등을 측정하고 스페로미터(spherometer)로 구면경 또는 렌즈의 곡률반경을 구한다.

2. 이 론
1) 버니어캘리퍼(Vernier Calliper)
버니어가 달린 캘리퍼를 버니어캘리퍼라고 하는데 이 버니어는 1631년 이를 발명한 Pierre Venier의 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 1/10만큼 짧게 되어 있다. 따라서 주척의 한 첫 번째 눈금과 버니어의 첫째 눈금을 일치시키면 버니어는 주척의 눈금의 1/10만큼 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.
그림 1(a)는 주척의 최소 9눈금을 10등분하여 만든 부척이다. 그림 1(b)는 이 부척으로 물체의 길이를 측정할 경우는 표가 가리킨 곳이 부척과 주척의 눈금이 일치했으므로 3.7이라고 읽으면 된다. 그림 1(c)는 주척의 11눈금을 10등분한 것인데 그림 1(d)는 이것으로 측정한 것이다. 즉 3.3이 됨을 알 수 있다.

그림 1. 버니어 캘리퍼스의 눈금읽기 예 그림 2. 다양한 종류의 버니어 캘리퍼스



그림 3. 버니어 캘리퍼스를 이용해 측정한 값의 예
그 외에 더 정밀히 읽기 위하여 주척의 19눈금을 20등분한 버니…(생략)

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