결과 보고서 - 고체의 선 팽창계수 측정
분야
hwp- 실험결과 -
- 질문 및 토의 -
- 결론 및 검토 -
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실험 결과 구리와 알루미늄, 철의 선팽창 계수의 평균값은 위의 표에 나온 값과 같다. 이 실험에서 구한 결과 값은 참값에 대해 구리, 알루미늄, 철에 대해 각각 26%, 23%, 30%의 오차를 보였다. 이 실험을 통해서 열에 의해서 물체가 팽창하는 것을 확인하였고 이를 표에 수치로 나타내었다.
- 질문 및 토의 -
1. 시료에 대한 선 팽창계수를 조사하여 측정값과 비교하고 퍼센트 오차를 계산하라. 실험오차가 일관되게 크거나 작은가?
실험에 의한 측정값으로 계산한 결과 세 가지 시료에 대한 선 팽창계수의 값과 원래의 참값은 차이를 보였는데 구리와 알루미늄 그리고 철의 순서대로 각각 26.729%, 23.903%, 30.850%의 차이가 났다. 실험의 오차는 세 가지의 금속에 대해서 비슷하였다.
2. 질문1의 답에 기초하여 실험에서 오차의 원인을 추측해 보라. 어떻게 하면 실험의 정확도를 높이겠는가?
이 실험에서 첫 번째로 들 수 있는 오차의 원인은 초기의 온도와 나중 온도의 값을 계산하는 과정에서 발생한 오차가 가장 큰 원인이라고 할 수 있다. 온도를 직접 측정한 것이 아니고 금속의 저항이 온도에 따라 달라진다는 것을 이용하여 멀티미터를 이용하여 금속의 저항을 측정하고 저항과 온도간의 관계를 나타낸 표를 보고 온도를 계산해내었기 때문에 오차가 많이 발생할 수밖에 없었다. 왜냐하면 온도 차이 1℃ 마다 저항이 나와 있어서 그 사이의 값은 계산해내기가 어렵기 때문이다. 두 번째로 들 수 있는 오차의 원인은 금속의 길이를 측정할 때의 오차이다. 줄자를 이용하여 측정한 금속의 길이는 mm이하의 단위는 측정하기가 어렵기 때문에 아주 미세한 차이이기는 하지만 오차가 발생한 원인이 되었다. 이 실험의 정확도를 높이기 위해서는 저항을 측정하여 온도로 환산해 내는 것이 아니라 직접 금속의 온도를 측정할 수 있는 방법을 사용해야하겠고, 금속의 길이를 측정할 때도 정밀하게 측정을 하여야...............................
