고체의 비중 측정(예비 결과)
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- 하고 싶은 말
- 북스힐 대학 물리 실험입니다
- 목차
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1 예비
2.결과 및 토의
3.데이터 값
- 본문내용
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고체의 비중 측정 – 천정
1. 실험목적
아르키메데스의 원리로 물체와 같은 부피의 물의 무게를 측정함으로써 비중을 구한다.
2. 실험원리
어떤 물질의 밀도와 4℃에서의 순수한 물의 밀도와의 비를 그 물질의 비중이라고 한다.
4℃의 물의 밀도는 1g/cm3이므로 어떤 물질의 비중은 그 물질의 밀도를 나타내는 수치와 같다. 어떤 물체의 무게 W, 그 물체와 같은 부피를 가진 온도 T℃의 물의 무게를 WT, 물의 비중을 ST라고 하면 이 물체의 비중 S는 다음과 같다.
S=W*ST / WT (1)
3. 실험기구 및 장치
①천칭 ②물체 (황동, 알루미늄, 철, 구리) ③비이커 ④온도계
4. 실험방법
(1) 물체를 실에 매달아 공기 중에서의 무게 W를 잰다.
(2) 물체를 비이커에 담긴 물 속에 넣어 잠기게 한 후 물 속에서 그 물체의 무게 W’를 잰다.
(3) 아르키메데스의 원리에 의해서 W- W’는 물체와 같은 부피의 물의 무게가 되므로 식 (1)로부터 다음 관계식이 성립한다.
S=W* ST/ W- W’ (2)
이 식과 부록의 ST값을 찾아 고체의 비중을 계산한다. 단, 물의 온도는 실험을 시작할 때와 끝난 후의 온도의 평균을 취해서 구한다.
(4) 나머지 물체들도 (1)~(3)의 방법에 따라 실험을 한다.
5. 질문사항
(1) 부력이란 무엇입니까?
중력이 작용할 때 유체 속에 있는 정지 물체가 유체로 받는 중력과 반대방향의 힘을 말한다. 쉽게 말하면 물에 뜨려는 힘이다. 크기는 유체 속에 있는 물체의 부피와 같은 부피를 가진 유체의 무게와 같으며, 아르키메데스가 발견했기 때문에 이를 아르키메데스의 원리라고 한다. 부력의 작용점은 물체가 밀어낸 부분에 유체가 있다고 가정해했을 때의 무게중심과 일치한다. 이 작용점을 부력중심이라 하며, 부체가 기울어져 있을 경우의 복원력을 결정하는 중요한 요소이다.
(2) 아르키메데스의 원리란 무엇입니까?
아르키메데스가 발견한 부력의 원리를 아르키메데스의 원리라고 지칭한다. 아르키메데스의 원리는 간단히 정의하자면 물속에 어떤 물체를 넣었을 때, 그 물체의 부피만큼의 물의 수위가 올라가고, 또한 물체의 부피만큼의 물의 무게가 사방에서 수압으로 느껴진다는 것이다. 즉, 여기서 나오는 부력의 정의는 물체가 물을 밀어내는 힘이 아니라, 물체가 물에 잠겼을 때, 이 물체의 부피만큼 사방에서 가해지는 이 수합을 부력이라 한다. 즉, 여기서 부력과 물체의 부피는 서로 비례한다는 것을 알 수 있다.
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