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[자연과학][일반물리실험] 물질의 비중 측정(measurement)

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작성일18-04-17 09:44

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그러므로

(15.8)

이고, 양변을 에서의 순수한 물의 밀도로 나누어 주면 임의의 액체의 비중 은 다음과 같다.
(2) 용수철에 고체 시료를 달지 않았을 때의 용수철의 눈금 을 측정(測定) 한다.

2. 실험 원리
온도 에서의 물질의 밀도와 에서의 순수한 물의 밀도()의 비를 그 물질의 에서의 비중이라 한다. 그러므로 물체의 비중 는 식 (15.1)에 의해

(15.5)

가 된다 여기서 는 에서의 물의 비중이다.
(3) 용수철에 고체 시료를 달았을 때 용수철이 늘어난 길이 를 측정(測定) 한다. 어떤 물체의 무게를 , 그 물체와 같은 부피를 가진 온도 에서의 액체의 무게를 , 이 온도에서의 액체의 비중을 이라고 하면 그 물체의 비중 는 다음과 같이 구할 수 있따

(15.1)

한편, 밀도 또는 비중을 측정(測定) 하기 위한 편리한 방법은 다음에 주어진 아르키메데스의 원리를 이용하는 것이다.

5. 측정(測定) 값
고체 시료명 : 안티몬 [비중 : 6.67 (at 20℃)]
물의 온도 : 20℃
: 0.9982 (at 20℃)
액체 시료의 온도 : 23℃

-
-
S

-
S
1
11.4
22
20.3
10.6
1.7
6.22
20.7
1.3

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설명



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다.
(6) 다른 비커에 액체 시료를 적당히 채우고 온도를 잰 다음 받침대 위에 올린다. 그러므로 식(15.2),(15.3)에 의해 부력에 해당하는 물체와 같은 부피의 물 무게 는

(15.4)

이다.
(8) (2)~(7)과정을 반복하여 , , , 를 각각 5번씩 측정(測定) 한다. 여기서 는 에서 물의 밀도이다.
실험결과/물리

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[일반물리실험] 물질의 비중 측정(測定)
1. 실험 목적
아르키메데스의 원리를 이해하고 Jolly의 용수철 저울을 사용하여 고체와 액체의 비중을 측정(測定) 한다.
(15.9)

3. 실험 기구 및 재료
Jolly의 용수철 저울, 비커, 온도계, 액체시료, 추(알루미늄, 구리, 황동)

4. 실험 방법
(1) 용수철 저울의 삼각대 조절나사들을 조절하여 용수철과 거울눈금자가 연직이 되게 한다.
(7) 고체 시료를 말린 후 액체 시료에 담그고 늘어난 길이 를 측정(測定) 한다.

1. 고체의 비중
그림 15.1에 주어진 Jolly의 용수철 저울에 용수철 상수 인 용수철에 질량이 이고 부피가 인 물체를 매달았을 때 용수철의 길이가 에서 만큼 늘어났다면 물체의 무게는 다음과 같다. 비중은 단위가 없는 무차원의 값이다.
그림 15. Jolly의 용수철 저울
2. 액체의 비중
위의 물체를 물이 아닌 다른 임의의 액체 속에 담갔을 때 용수철의 길이가 만…(drop) 큼 늘어났다면

(15.6)

이 된다 여기서 은 액체의 밀도이다.

“어떤 물체를 액체 속에 담그면 그 물체는 물체의 부피에 해당하는
액체의 무게만큼의 힘을 연직방향으로 받게 된다 ”

이 힘을 부력이라 부른다. 매번 고체 시료를 물과 액체 시료에 번갈아 담글 때마다 잘 말리도록 하라.
(9) 시료를 바꾸어서 (2)~(8) 과정을 반복한다.

(15.2)

그리고 물체를 온도 인 물에 담갔을 때 용수철이 만큼 늘어났다면

(15.3)

이다.
(5) 용수철에 시료를 달고 물에 시료가 완전히 잠기게 한 후 용수철이 늘어난 길이 를 측정(測定) 한다. 그러므로 식 (15.2)와 (15.6)으로부터 물체와 같은 부피의 액체 무게 은

(15.7)
이다.
(4) 비커에 물을 적당히 채우고 온도를 잰 다음 받침대 위에 올린다.

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