[물리학실험]오차의 전파, 고체의 밀도(예비, 결과레포트)

소개글

실험 목적.
마이크로 미터와 버니어 캘리퍼스의 사용법을 익히고, 앞에서 배운 오차론의 기본 개념을 응용하여 앞의 도구를 사용하여 측정한 물리량들의 평균값과 표준오차로부터 간접 측정하는 물리량의 평균값과 표준 오차를 계산하는 방법을 익힌다.

목차

part 1. 예비 보고서
part 2. 결과 보고서

본문내용

실험 목적.
마이크로 미터와 버니어 캘리퍼스의 사용법을 익히고, 앞에서 배운 오차론의 기본 개념을 응용하여 앞의 도구를 사용하여 측정한 물리량들의 평균값과 표준오차로부터 간접 측정하는 물리량의 평균값과 표준 오차를 계산하는 방법을 익힌다.


실험 이론.

!! 간접측정 !!

예를 들어 원통의 밀도를 측정한다면.
밀도 = 가 되며 이 밀도를 구할 때 뒷식에 대한 변수들을 따로 측정하여 윗식에 대입후 밀도를 구하는 것을 간접 측정이라고 한다.
또 앞 실험에서 배운 것 처럼 간접 측정에는 각각의 변수에 대한 평균값을 구하여 대입하게 되는데 이때엔 평균값을 취하는 과정, 즉 근사값을 이용하게 되므로 이론오차가 발생하게 되며, 계통오차가 발생하게 된다. 이 과정을 오차의 전파라고 한다.

또한 표준오차를 구할 때엔 각각의 종속 변수를 독립변수로 편 미분 후 제곱한 값에 각 측정시의 평균 표준 편차를 곱하여 모두 더한 값에 제곱근을 하게 된다. 이식을 오차의 전파식이라고 하며 이 식은 다음과 같다.

이 식은 밀도의 평균값에 대한 표준 오차는 그 식에 해당하는 변수들의 표준오차에 의해 결정 되므로 각각의 종속변수를 각각의 독립변수로 미분 한다는 것은 독립변수에 대한 종속변수의 증가율이 되며 그것이 N번 시행됐으므로 값을 제곱한 후 구해야 하는 각각의 밀도를 각 항에 곱한 후 그 값을 모두 더해서 제곱근을 취한다는 즉, 일반적인 표준편차의 식을 적용한다는 의미이다.
부피와 밀도에 관한 간접 측정에 관한 식은 실험책에 나와 있으므로 생략하겠습니다.

!! 직접 측정 !!
직접 측정하는 것은 말 그대로 밀도를 직접 여러 번 측정 후 그에 대한 표준편차를 직접 측정한 값을 이용해서 구한 후 오차의 한도를 결정하는 것이다.

실험기구
1. 버니어 캘리퍼스.
가장 큰 특징은 부척을 사용하여 1/20 mm(0.05mm) 까지 길이를 측정할 수가 있다는 것이다. 부척의 눈금은 주척의 (n-1)눈금을

참고 자료

없음