고체의 선팽창계수(결과)

소개글

일반물리학실험 레포트입니다

목차

1. 측정값
2. 실험결과
3. 질문 및 토의
4. 결론 및 검토

본문내용

좌측의 그림는 알루미늄(Al) 선팽창계수측정 세 번의 실험결과를 그래프로 나타낸 것이다. 온도를 달리하면서 측정한 선팽창계수()를 각각 x축, y축상에 나타내었다. 그래프에서 y축 즉, 선팽창계수는() 일정한 값을 가져야하므로 그래프는 가로선형 모양이어야 한다. 실제 실험에서는 기기의 오작동(?)과 게이지 눈금 측정이 오차의 요인으로 작용했기때문에 참값과 50%가 넘는 큰 상대오차를 보였다. 정확한 값 측정에는 실패했지만 실험의 정밀도는 신뢰할 만한 분포를 보였다.
좌측의 그림는 구리(Cu) 선팽창계수측정 세 번의 실험결과를 그래프로 나타낸 것이다. 온도를 달리하면서 측정한 선팽창계수()를 각각 x축, y축상에 나타내었다. 그래프에서 y축 즉, 선팽창계수는() 일정한 값을 가져야하므로 그래프는 가로선형 모양이어야 한다. 실제 실험에서는 기기의 오작동(?)과 게이지 눈금 측정이 오차의 요인으로 작용했기때문에 참값과 50%가 넘는 큰 상대오차를 보였다. 정확한 값 측정에는 실패했지만 실험의 정밀도는 신뢰할 만한 분포를 보였다.
좌측의 그림는 철(Fe) 선팽창계수측정 세 번의 실험결과를 그래프로 나타낸 것이다. 온도를 달리하면서 측정한 선팽창계수()를 각각 x축, y축상에 나타내었다. 그래프에서 y축 즉, 선팽창계수는() 일정한 값을 가져야하므로 그래프는 가로선형 모양이어야 한다. 실제 실험에서는 기기의 오작동(?)과 게이지 눈금 측정이 오차의 요인으로 작용했기때문에 참값과 50%가 넘는 큰 상대오차를 보였다. 정확한 값 측정에는 실패했지만 실험의 정밀도는 신뢰할 만한 분포를 보였다.
<오차의 원인>
1. 금속의 모든 곳에 열평형이 이루어 지지 않았다. 이 실험에서 가정한 것은 ‘금속의 모든 곳에 열평형이 이루어 졌다.’라는 전제하에 실험하게 된다. 하지만 사실상 모든 곳에 열평형이 이루어지기는 어렵다. 즉. 같은 시간에 측정하는 금속의 온도는 부분마다 다르다. 온도 측정은 금속의 가운데 온도를 측정한 값이라서 가운데 일정부분을 제외하고는 다른 곳은 온도를 측정할 수 없다.
2. 항상 어떤 물체를 측정하는데 있어서 불확실도가 존재한다. 다이얼 게이지의 불확실도는 0.005mm, 줄자의 불확실도 0.5mm으로 계기의 불완전성에서 오는 실험상의 한계로 인한 오차는 피할 수 없는 요소이다.
3. 질문 및 토의
1. 시료에 대한 선팽창계수를 조사하여 측정값과 비교하고 퍼센트 오차를 계산하라. 실험오차가 일관되게
크거나 작은가?
실험결과에 표시한 대로 알루미늄(Al), 구리(Cu), 철(Fe)의 퍼센트오차는 각각 71.5%, 86.3%, 78.9% 의 값이 나왔다. 실험오차 값이 70% 이상을 넘어 오차 범위가 굉장히 컸다. 그러나 일관된 경향을 보인다.
2. 오차의 전파를 이용하여 각 측정값들의 오차가 선팽창계수의 오차에 미치는 정도를 계산하시오.
표준편차

참고 자료

없음