기본측정실험

소개글

기본측정실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험내용 및 이론적배경

3. 실험장치 및 방법

4. 실험결과

본문내용

여러 가지 측정기기로 구한 밀도 값에 대한 평균값 및 표준 편차를 구하시오.
2) 시편 B는 A물질에 어떤 화학반응처리를 하여 얻었다. 이 처리로 인해물질의 밀도에 영향을 미쳤는가.
시편 A를 화학반응 처리한 시편 B의 밀도가 화학반응처리에 의한 영향을 받았는지에 대하여 파악하고자 하므로 Tail = 2 로 하고, 표준편차가 다르므로 Type = 3 로 하였다. 시편 A와 B물질의 밀도 값에 대한 T-test를 통하여 A물질이 화학반응처리로 인하여 밀도에 영향을 받았는지 알아보았다.
P값이 0.01보다 작게나와 highly signigicant 아주 유의한 차이라고 할수있다.
3) 각 시편의 밀도 값에 대해 Material Handbook을 참고하고, 개인의 경험적 지식으로 각 시편 A, C가 어떤 물질인지 판단하시오.
1) A, C 시편의 밀도 값
Vernier Caliper
Micrometer
A 시편
1.12 (3)g/cm³
1.11 (3)g/cm³
C 시편
2.56 (3)g/cm³
2.50 (3)g/cm³
2) A, C 시편에 대한 개인적인 지식
A 시편 : 불투명한 플라스틱 조각같이 생겼고 일상생활에서 많이 접하는 플 라스틱 종류라 판단된다.
C 시편 : 은색 혹은 철색인 금속종류로 보인다. 표면에 산소와 반응한 흔적 이 있는 것으로 보아 알루미늄일 가능성이 크다.
3)MATWEB (http://www.matweb.com) 에 제시되어있는 검색기를 이용하여 각 시편의 평균밀도(g/cc = g/cm3)로서 해당물질을 구분해보았다.
먼저 A시편의 물질부터 알아보았다. 속성을 밀도로 설정(g/cm³=g/cc)
A시편의 측정한 값을 보고 최소값을 1.11g/cc로 하고 최대값은 1.25g/cc로 하였다.
A 시편의 밀도 값 근처에 있는 물질들
- Acrylonitrile Butadiene Styrene (밀도 : 1.09~1.24) : ABS수지
- Acrylic(밀도 : 1.12~1.24) : Acrylic수지
-Polyethylene(L.D. 밀도 : 0.92) : 고압법폴리에틸렌
-Polyethylene(H.D 밀도 : 0.96) : 경질폴리에틸렌
우선, 평균밀도 1.121∼1.141 (g/cc)을 가지는 시편 A는 아크릴, 나일론, 폴리카본에이트, 폴리프로필렌 등의 밀도 값과 근접하여 plastic 계열임을 확인할 수 있었다.
∴투명한 정도나 촉감 등의 경험으로 미루어 아크릴이라 추측했다.
C시편 또한 속성을 밀도로 설정(g/cm³=g/cc)
물질을 금속으로 설정하고 C시편의 측정값을 보고 최소값 2.5g/cc 하고 최대값은 2.7g/cc으로 하였다.
C 시편의 밀도 값 근처에 있는 물질
- Aluminum(밀도 : 2.7) : 은백색의 가볍고 무른 금속
∴ C 물질은 Aluminum(알루미늄)로 판명되었다.
(4) 질량과 부피의 측정 오차에 의해 발생하는 밀도의 오차를 분석하고, 각 측정 오차에 의한 영향을 분석하시오.
- 전자 천칭의 오차(± 0.005g), Vernier Caliper의 오차(± 0.025mm),
Micrometer의 오차(0.005mm)
- 각 시편의 평균질량, 평균 밀도
평균질량
Vernier 평균부피
Micrometer 평균부피
시편A
0.482g
0.429 (3)㎤
0.432 (3)㎤
시편B
0.75g
0.839 (3)㎤
0.832 (3)㎤
시편C
1.555g
0.609 (3)㎤
0.626 (3)㎤
- 질량오차에 의한 밀도의 변화도()
Vernier Calipers(전자천칭 측정오차 : 0.005g,
Vernier Calipers측정에 의한 부피 오차 ㎤)
시편 A : ()
시편 B : ()
시편 C : ()
Micrometer(전자천칭 측정오차 : 0.005g, Vernier Caliper측정에 의한 부피 오차
㎤)
시편 A : ()
시편 B : ()
시편 C : ()
- 부피오차에 의한 밀도의 변화도()
Vernier Calipers(전자천칭 측정오차 : 0.005g,
Vernier Caliper측정에 의한 부피 오차 ㎤)
시편 A :
시편 B :
시편 C :
Micrometer(전자천칭 측정오차 : 0.005g, Vernier Caliper측정에 의한 부피 오차 ㎤)
시편 A :
시편 B :
시편 C :
질량오차에 의한 밀도변화와 부피 변화에 의한 밀도 변화 비교
질량에 의한 밀도 변화 보다 부피의 변화에 따른 밀도의 변화가 더 크다는 것을 알 수 있었다.
부피오차에 의한 밀도의 변화에 따른 Vernier Calipers와 Micrometer 비교
Micrometer의 해상도가 Vernier Calipers보다 더 좋음에도 불구하고 밀도의 오차는 더 크게 나왔다 결과적으로 Vernier Caliper가 Micrometer 보다 밀도 측정에 있어 더 정확하다는 것을 알 수 있다.
5. 결론
실험결과 (3)에서 시편A는 아크릴이라고 판단하였고 시편C는 Aluminum이라는 판단을 하였다. 하지만 이는 각 시편의 질량과 부피를 측정하는데 있어서의 측정오차뿐만이 아닌 재료의 변형이나 열에 의한 영향 등 기타 외부 영향을 고려하지 않은 결과이고 또한 재료에 대한 경험적 지식이 미흡하기 때문에 단지 밀도라는 정보를 통해 얻어내는 결과라고 할 수 있다.
실험결과 (4)에서 질량의 오차에 의한 밀도의 오차보다 부피에 의한 밀도의 오차가 더 큰 영향을 미치는 양상을 보여주었다. 또한 해상도에서 뛰어난 Micrometer가 나타내는 측정오차는 그 정도가 vernier calipers 보다 더 작음에도 불구하고 더 큰 밀도의 오차를 야기하였다
따라서 밀도 측정에 있어 vernier calipers가 Micrometer보다 더 정확하다는 것을 알 수 있었다.
결론적으로 재료를 측정하고 파악하는데 있어 각 과정에서 비춰지는 여러 가지 오차와 상황에 의해 그 결과가 전혀 변화 할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 측정기기의 사용에 있어서도 그 측정오차를 줄여 보다 정확한 값을 얻기 위한 측정기기의 올바른 사용방법을 정확히 익힐 필요성을 알 수 있었다.
참고 문헌 : 네이버 백과사전 이미지 검색
matweb.com

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기계실험,   기초측정,   측정,   버니어 캘리퍼스,   마이크로미터