서울과학기술대학교 일반물리학실험_고체의 비중 측정

소개

A+ 보고서
서울과학기술대학교 일반물리학실험1

목차

1. 실험 제목
2. 목적
3. 기구
4. 원리 및 이론
5. 실험 방법
6. 실험치
7. 결론

본문내용

고체의 비중이란, 어떤 물체의 밀도와 4℃에서의 순수한 물의 밀도와의 비를 말하며, 물질의 밀도를 물의 밀도로 나누어 준 값이므로 단위가 존재하지 않는다. 밀도와 비중은 혼동되기 쉽지만, 밀도는 질량을 부피로 나눈 양이며 비중은 기준 물질과 비교되는 밀도의 비라는 점에서 차이가 있다. 4℃ 순수한 물의 비중이 1일 때, 비중이 1보다 큰 물질은 물 아래로 가라앉고 비중이 1보다 작은 물질은 물에 뜬다.
본 실험에서는 아르키메데스의 원리를 적용하여 고체의 비중을 측정하였다. 아르키메데스의 원리란 어떤 물체를 유체에 넣었을 때 받는 부력의 크기가, 물체가 유체에 잠긴 부피만큼의 유체에 작용하는 중력의 크기와 같다는 원리이다. 하지만 실험에서는 시료를 매달아서 물에 넣었으므로 장력이 존재하고, 물에서 시료가 정지해 있으므로 시료에 작용하는 힘들이 같은 작용선상에서 평형 상태라 할 수 있다. 따라서 부력과 장력을 더한 힘의 크기가 중력의 크기라고 할 수 있다.
실험의 오차 원인을 분석하자면, 먼저 물의 온도 변화가 있다. 실험 전에 물의 온도를 각각 16℃, 18℃로 측정하였지만 실험 후에는 열의 이동으로 인해 물의 온도가 변하였을 것이고, 이에 따라 물의 밀도도 달라지면서 계산과정에서 오차가 발생한다. 둘째로 각 온도에 해당하는 물의 밀도는 순수한 물을 기준으로 한 밀도이다.

참고자료

· 일반물리학실험 / 서울과학기술대학교 물리실험실 / 북스힐 / 2023.02.28