기본측정실험(금속,아크릴,합성수지)

소개글

기본측정실험(금속,아크릴,합성수지)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험목적

2.실험내용 및 이론적배경

3.실험 장치 및 방법

4.실험결과 및 고찰

5.결론

본문내용

에 해당하는 것을 일반적으로 주철이라고 한다.
steel(1020)
7.86
탄소강 - 철과 탄소의 합금으로 흔히 강철 또는 철강이라고도 부른다.
용도에 따라 탄소강, 합금강, 특수강 등으로 구분된다.
Iron
7.87
철 - 철은 백색의 광택을 가진 금속이다. 상온에서는 공기 중에서
변화하지 않지만 습기가 있으면 녹이 슨다.
Steel
(18Cr-8Ni stainless)
7.93
스테인리스 스틸 - 철의 최대 결점인 내식성의 부족을 개선할
목적으로 만들어진 내식용 강.
Brass
(70Cu-30Zn)
8.5
황동 - 구리에 아연을 가하여 만든 합금으로 놋쇠라고도 하는데
청동과 함께 중요한 구리합금으로, 황동이 인공적으로 제조된
것은 1520년경 아연원소가 발견된 후부터이다.
● 시편 A, C의 물질 판단
- 시편 A : 밀도와 색을 고려하여 Penol-formaldehyde을 결정(이유 : 다소 밀도의 차이는
나지만, 색이 반투명, 흰색을 띄어 결정하였다.)
- 시편 C : 밀도와 색을 고려하여 Brass (70Cu-30Zn)을 결정(이유:다소 밀도의 차이는
나지만, 색 으로 판단 시 황색을 띄어 결정하였다.)
(※마지막 장의 ‘Material Handbook’ 참조)
4) 질량과 부피의 측정 오차에 의해 발생하는 밀도의 오차를 분석 하고, 각 측정 오차에 의한 영향을 분석하시오.
●질량과 부피의 측정오차에 의해 발생하는 밀도의 오차를 분석
본 실험에서 밀도 : D=g/v, 질량 : g, 부피 : v 라면
, (, )
(,
a : 시편의 가로길이, b : 시편의 세로길이, c : 시편의 높이)
g, v 의 각 변수오차에 대한 함수의 변화도는
,
- 전자 천칭의 오차(±0.005g)
- Dimension측정기기에 따른 부피 오차
Vernier Caliper의 오차(±0.0025cm)
A
B
C
()
0.00972
0.00671
0.00420
Micrometer의 오차(±0.0005cm)
A
B
C
()
0.00197
0.00133
0.00084
● 각 시편의 평균질량, 평균 밀도
- 질량오차에 의한 밀도의 변화도()
Vernier Caliper
시편 A : ()
시편 B : ()
시편 C : ()
Micrometer
시편 A : ()
시편 B : ()
시편 C : ()
● 부피오차에 의한 밀도의 변화도()
Vernier Caliper
(전자천칭 측정오차 : 0.005g, Vernier Caliper측정에 의한 부피 오차 ㎤)
시편 A :
시편 B :
시편 C :
Micrometer
(전자천칭 측정오차 : 0.005g, Micrometer 측정에 의한 부피 오차 ㎤)
시편 A :
시편 B :
시편 C :
● 질량오차에 의한 밀도의 변화도 결론
질량이 1g에 대한 변화도 이므로 이것을 ± 0.005g의 밀도오차로 바꾸면
Vernier Caliper 측정밀도
Micrometer 측정밀도
시편 A(±0.005g의 오차)
시편 B(±0.005g의 오차)
시편 C(±0.005g의 오차)
● 부피오차에 의한 밀도의 변화도 결론
부피변화 1㎤ 당 밀도의 변화도 이므로 이것을 각 측정장치의 밀도오차로 바꾸면
Vernier Caliper 측정밀도
(±1.5625×10^-8㎤의 오차)
Micrometer 측정밀도
(±1.25×10^-10㎤의 오차)
시편 A
시편 B
시편 C
● 오차에 의한 밀도의 영향 분석
위의 두 개의 표에서 알 수 있듯이 질량에 의한 오차가 Dimension측정기기의 오차보다
각 시편에 미치는 영향이 약간은 작다는 것을 알 수 있다.
5. 결 론
이 실험의 목적은 Dimension 측정기기(Vernier Caliper, Micrometer)를 이용하여 시편의 크기를
측정하고, 전자천칭(질량측정)으로 측정한 질량을 구한다. Dimension측정기기로 측정한 값을 이용해
부피를 구한 뒤, 측정된 질량으로 각 시편의 밀도를 구하는 것이다. 또, 시편B와 시편A의 물질의
차이를 구별하고 A, C 시편이 어떠한 물질인지 판단하는 것이다. 이를 통해 각 측정기기의 사용방법을
이해하고, 기기의 해상도에 따른 결과의 차이, 실험 및 데이터 처리과정에 따른 오차분석과 데이터의
통계처리 방법을 이해한다.
실험방법은 Dimension 측정기기와 질량측정기기로 각 시편의 물질들을 측정한 후 그것들의 평균과 표준편차를 이용하여서 t-test로 시편 B와 시편 A의 차이를 분석하고 시편 A, C의 물질을 측정한 값
부피, 질량, 밀도, 경험적 특징을 기준으로 Material Handbook을 활용하여 현재 물질에 대하여 판단
하는 것이다. 그리고 마지막으로 각 시편의 통계치를 바탕으로 측정 장비의 오차가 미치는 영향을
분석한다.
실험결과는 시편 A, 시편 B, 시편 C의 총 30개의 데이터를 엑셀로 정리하였고, 이 데이터를 바탕으로 시편 A, B의 차이를 t-test로 확인 한 결과 p value <0.01 이라는 값이 나왔으므로 시편 A의 화학반응 처리 후 얻어진 시편 B는 원래의 물질 A와는 전혀 다른 물질이 라는 것을 보여준다. 시편 A와 C의
물질을 Material Handbook으로 찾아보니 A 시편은 밀도의 차가 다소 나지만 색상은 흰색, 반투명의
‘페놀-프롬알데히드’ 라고 결론을 내렸고 C시편도 밀도차가 다소 나지만 색상은 황색을 띄어 가장
가까운 황동으로 결론을 내렸다. A시편 판단 시 색상이 흰색이여서 Calcium이라고 생각 했지만
약간의 탄력성이 있다고 판단되어 ‘페놀-프롬알데히드’ 라고 최종적으로 결론 내렸다.
측정 장비의 오차는 질량에 따른 오차 값보다 부피 측정에 의한 오차 값이 약간 크게 분석 되었다.
이것은 부피를 분석 시 측정된 시편의 오차 때문이며 보다 정확한 측정을 위해서는 부피를 이용한
방법 보다는 질량을 이용한 물질의 분석이 필요하다고 판단한다.
다시 말해, 물질의 고유특성 중에 하나인 밀도를 가지고 모르는 물질을 판단하는 실험을 할 때
비교적 오차가 큰 부피보다는 질량 값을 이용하는 것이 적절한 방법이라고 결론을 내린다.
- MATERIAL HANDBOOK -

키워드

기본측정실험,   직육면체시편,   버니어캘리퍼스(사용법),   마이크로미터(사용법),   전자천칭,   물질의밀도 실험