[아주대] 물리학실험1 오차의 전파, 고체의 밀도 결과보고서

소개

2014년 2학기 A+받은 결과보고서 입니다

목차

1. 측정값
2. 실험값 계산
3. 결과 및 토의

본문내용

[3] 결과 및 토의
이번 시간에는 원통모양의 구리 시료와 직육면체 모양의 알루미늄 시료의 밀도를 간접적으로 구하는 실험을 수행했다. 이라는 식을 이용해서 밀도를 간접적으로 구하기 때문에 부피와 질량을 직접 측정해야 한다.
먼저, 실험1은 원통형 시료의 밀도를 구하는 실험이다. 실험1의 지름 와 높이 의 값이 적힌 결과표를 보면, 의 편차의 크기는 모두 로 계기오차인 0.002cm보다 작게 나왔다. 또, 높이 의 편차의 크기도 0.001cm보다 작았다. 편차가 계기오차보다 모두 값이 작았기 때문에, ‘편차의 제곱의 평균’을 뜻하는 표준편차와 ‘표준편차를 시행횟수의 제곱근으로 나누는 값’인 표준오차도 계기오차보다 작음을 유추할 수 있다. 실제로 결과 값을 비교해 봐도 지름과 높이의 표준오차는 각각 0.00018898cm, 0.000375cm 으로 계기오차인 0.002cm보다 작음을 알 수 있다. 따라서 부피의 표준오차를 구할 때는 계기오차를 사용하게 되는데 그 이유는 더 큰 값의 오차를 사용해야 더 정확한 오차의 범위를 알 수 있기 때문이다. 실제 계산한 값들을 이용하여 밀도를 간접적으로 구해보면, (8.91 0.0221) g/cm3 이다. 실험을 통해 구한 밀도의 오차 범위 내에 구리의 밀도 문헌값인 8.93 g/cm3가 포함돼있음을 알 수 있다.
실험2는 직육면체 모양의 알루미늄 시료의 밀도를 구하는 실험이다. 실험2 또한 실험1과 비슷하게 가로, 세로, 두께의 편차 값의 대부분이 계기오차(0.002cm)보다 작은 값들이 더 많았고, 실제 표준오차를 구해보면 모두 계기오차 보다 작았다. 그리고 이 값을 통해 밀도를 구해보면, ( 2.70 0.0112 ) g/cm3이 나온다. 실험을 통해 구한 밀도의 오차 범위 내에 알루미늄의 밀도 문헌값인 2.70 g/cm3가 포함돼있음을 알 수 있다.
실험값과 문헌값의 차이가 크지 않은 이유(오차가 작은 이유)는 다음과 같다.
⓵ 길이를 측정할 때, 사람의 눈으로 자의 눈금을 직접 읽는 것이 아니라 디지털 캘리퍼스가 직접 측정값을 디스플레이를 통해 알려주기 때문에 보다 지난주 실험(오차론)때 보다는 비교적 정확한 길이를 알 수 있었다.

참고자료

· 없음