기계실험-시편 측정 연구

소개

만점짜리 실험보고서 입니다. 해당 과목 수강당시 보고서 6개중에서 5개를 만점받고 하나만 3점 감점을 받아 과에서 수석하였습니다. (논문이 아닌 실험 보고서입니다.)

- 실험이라는것이 매번 할때마다 결과가 틀리고 포커스를 맞춰야할 부분이 달라지는 점 꼭 염두해 두시고 베끼기보다는 참고용으로 사용하시길 추천드립니다. 교수님들은 학부생을 몇십년 상대해오신 분들이라 다 아십니다.

- 개인적인 참고자료만 허용하며 개인적인 배포를 절대 금지합니다! 본문의 그림은 대부분 직접 제작한 그림입니다.

목차

1. 연구 목적
2. 연구내용 및 이론적 배경
3. 연구 장치 및 방법
4. 연구 결과 및 고찰
5. 결론

참고자료

본문내용

산업의 발전에 따라 더욱 정밀한 기계들이 생산되기 시작하였고, 그에 따라 측정기기들의 해상도도 더욱 작아지기 시작하였다. 일반적이고 접근성이 높은 측정 기기인 직자의 경우 1mm의 해상도를 가지고 있어 정밀한 측정을 요구하는 실험에서는 비교적 오차를 주기도 한다. 예를 들어 본 연구에 이용하는 시편의 경우 각 변 길이가 전부 1cm이내이기 때문에 시편밀도비교에서 비교적 높은 오차를 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서 사용할 측정기기로 비교적 저렴한 가격으로 간단하게 마이크로미터 단위까지 측정 가능한 마이크로미터와 버니어 캘리퍼스를 제시한다.
본 연구를 행하는 이유는 측정기기 사용법을 정확하고 이해하고 시편을 측정한 후 해상도에 따른 결과(오차와 민감도)를 분석하는 것에 있다. 우선 0.01g의 해상도를 가진 전자천칭으로 측정된 질량과 버니어 캘리퍼스와 마이크로미터로 구한 시편의 각 변 길이를 이용하여 부피 및 밀도를 계산하고, 각 시편의 밀도를 상태량표(25˚기준)의 고체물질들과 비교하여 제시된 시편이 어떤 종류의 물질에 가까운지 판별해야 한다. 연구 후 구해진 밀도 데이터를 통해 밀도의 평균값과 표준편차를 구하고, T-TEST를 통해 시편의 화학처리과정에 따른 밀도의 차이여부를 분석한다. 이를 통해 연구자는 데이터의 통계처리 방법에 대한 이해도를 높이며, 밀도에 대한 정리된 데이터 테이블을 구할 수 있다.
본 연구의 주요목적은 제시된 측정기기를 통해 최대한 정확한 상태량을 구하는 것에 있으며, 추가적으로 연구자가 측정 기기의 사용 방법과 데이터 통계처리 방법에 대한 충분한 경험이 생겼다면 추가적으로 구해진 데이터를 통해 측정값의 변수오차에 관한 민감도와 질량과 측정기기의 해상도에 따른 밀도의 오차를 이론에 근거하여 계산할 수 있는 능력을 가져야 한다. 최종적으로 밀도의 오차원인을 이론적과 경험적으로 분석하는 것이 이번 연구의 주목적이다.

참고자료

· 김상현, 황성태, “대학물리실험1”, 북스힐, 2015, pp56-66 Fig1
· 류성진, “커뮤니케이션 통계방법”, 커뮤니케이션북스, 2013, pp120
· Borgnakke, “열역학”, 7판, 테스트북스, 2010, pp723 Fig2