소개글
"불확도"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 불확도의 개념과 정의
1.2. 실험 목적과 중요성
1.3. 실험 이론 및 원리
2. 실험 기기 및 장치
2.1. 버니어 캘리퍼 소개
2.2. 마이크로미터 구조 및 사용방법
3. 실험 방법
3.1. 버니어 캘리퍼를 이용한 물체 치수 측정
3.2. 마이크로미터를 이용한 샤프심 직경 측정
4. 실험 결과
4.1. 버니어 캘리퍼 측정 결과
4.2. 마이크로미터 측정 결과
5. 토의
5.1. 버니어 캘리퍼 측정값의 정확도 분석
5.2. 마이크로미터 측정값의 신뢰도 검토
5.3. 불확도 추정의 필요성과 개선방안
6. 결론
6.1. 실험 목적 달성 여부
6.2. 불확도 개념 이해도 향상
6.3. 향후 연구의 방향성
7. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 불확도의 개념과 정의
불확도의 개념과 정의이다.
불확도는 특정 물체의 물리량을 여러 차례 측정하더라도 그 물리량이 항상 같은 값으로 측정되는 것이 아니므로, 반복적으로 측정된 값들을 바탕으로 그 값들이 퍼져있는 정도를 나타낸 것이다. 이를 통해 측정된 물리량의 신뢰도와 정확성을 평가할 수 있다. 불확도를 사용하여 측정값의 신뢰성을 평가하는 것은 중요한데, 이는 측정된 값이 실제 참값에서 어느 정도 떨어져 있는지를 알 수 있게 해주기 때문이다. 표준 불확도(u)는 동일한 실험의 반복 횟수(N), 측정한 값들(i번째 실험에서의 측정값을 xi라 함)을 이용하여 식 1-1로부터 평균값(xavg)을 구한 뒤, 식 1-2로부터 표준편차(s)를 구하면 식 1-3을 통해 계산할 수 있다. 이렇게 구한 표준 불확도(u)와 평균값(xavg)을 이용하여 실제 실험 결과값(x)을 식 1-4와 같이 표현할 수 있다. 이를 통해 불확도가 작을수록 측정된 물리량에 대한 신뢰도가 높아짐을 알 수 있다.
1.2. 실험 목적과 중요성
불확도 개념에 대한 이해를 높이고 마이크로미터와 버니어 캘리퍼를 이용하여 물체의 길이, 외경, 내경, 직경 등을 정밀하게 측정할 수 있다. 이를 통해 불확도의 필요성과 표현식을 학습하여 측정값의 신뢰도와 정확성을 평가할 수 있다. 불확도 개념의 이해 향상과 정밀 측정 기술을 습득함으로써 실험 데이터의 신뢰성을 높이고 향후 연구를 위한 기반을 마련할 수 있다.
버니어 캘리퍼와 마이크로미터는 일상생활뿐만 아니라 다양한 산업 분야에서 정밀한 치수 측정이 요구되는 작업에 필수적인 도구이다. 따라서 이들 측정 기기의 올바른 사용법과 특성을 이해하고 불확도 개념을 익히는 것은 실험 및 실무 역량 향상에 매우 중요하다.
1.3. 실험 이론 및 원리
버니어 캘리퍼(Vernier Caliper)는 물체의 두께, 원통의 바깥 지름, 구멍의 지름 등을 재는 기구이다. 그 중 버니어(부척)가 달린 캘리퍼를 버니어 캘리퍼라고 하며, 이를 이용하여 자의 최소 눈금의 1/10까지 또는 그 이상의 정밀도까지 읽을 수 있다. 실험에서 사용할 버니어 캘리퍼의 버니어는 주척의 9눈금을 10등분하여 눈금을 만든 것이며, 이렇게 함으로써 버니어의 한 눈금은 주척의 눈금보다 1/10만큼 짧게 되어 있다. 따라서 주척의 첫번째 눈금과 버니어의 첫째 눈금을 일치시키면 버니어는 주척 눈금의 1/10만큼 이동하게 된다. 이와 같은 원리로 버니어의 n번째 눈금이 주척 눈금과 일치하면 주척의 n/10 눈금만큼 이동하게 된다. 길이 외에도 버니어 캘리퍼의 외경 재기(outside jaws)로 외경, 내경 재기(inside jaws)로 내경, 그리고 깊이 재기 막대(depth bar)로 깊이를 길이 측정에서 주척과 부척의 눈금 읽는 법과 마찬가지 방법으로 정밀하게 측정할 수 있다.
마이크로미터(Micrometer)는 금속으로 만든 틀의 한쪽에 평면 금속면의 모루(anvil)가 달려있고, 반대쪽 표면에는 mm의 눈금이 그어져 있으며 안쪽이 암나사로 되어 있는 원통 소매(sleeve)가 붙어있다. 이 소매(sleeve)에 0.5mm또는 1mm 피치(pitch)의 나사 스핀들(screw spindle)이 끼워져 있고 이것의 단면은 모루(anvil)와 평행하게 되어있다. 손잡이(thimble)의 한 왼쪽 끝의 원추면에는 원주를 50등분 또는 100등분한 눈금이 그어져 있고, 그 눈금의 영점은 모루(anvil)와 나사 스핀들(screw spindle)의 단면이 맞닿았을 때 소매(sleeve)의 눈금의 영점과 일치하도록 되어있다. 모루와 카바이드 촉 사이에 물체를 끼워 길이를 잴 때, 손잡이의 오른쪽 끝에 적당한 압력을 가하도록 된 돌리개는 용수철의 작용으로 모루와 카바이드 촉 사이의 압력이 일정한 값에 달하면 헛돌게 되므로, 모루와 카바이드 촉 사이에 압력을 일정히 가할 수 있다. 대부분의 마이크로미터 나사의 피치(pitch)는 0.5mm이고, 원통 소매(sleeve)의 눈금은 회전수가 아닌 mm의 수를 나타낸다. 손잡이에는 50개의 눈금이 있으므로 이 눈금 하나는 1/50 회전 또는 0.01mm만큼 나사 스핀들을 앞으로 나아가게 한다. 따라서 길이를 1/1000mm까지 측정하게 된다.
불확도(Uncertainty)는 특정 물체의 물리량을 여러 차례...
참고 자료
일반물리학실험, 건국대학교 물리학과, 북스힐, 2020, pg.27,28,30,31,32,36
네이버 지식백과, “측정”, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1148006&cid=40942&categoryId=32335
김금순 외. (2017). 성인간호학.[ 수문사 ] 663p-664p
병태생리 1 [ 군자출판사 ]
간호진단 정의와 분류(10판) (2015-2017)
드러그인포 https://www.druginfo.co.kr/index.aspx
약학정보원 (약물 이미지) http://www.health.kr/
