일반물��실험 선팽창계수

[3] 오차 논의 및 검토
1. 앞서 결과 분석 2번에서 언급했듯이 실험(1),(2),(3)에서 구한 선팽창계수의
실험값이 모두 참값보다 크게 측정되었음을 확인할 수 있다. 이 오차에 대한 원인을 선팽창계수에 관한 관계식을 통해 찾을 수 있다. 관계식에 따르면 선팽창계수가 실제보다 크게 측정되기 위해서는
(1) 길이변화()가 실제보다 크게 측정되거나
(2) 처음길이()가 실제보다 작게 측정되거나
(3) 온도변화()가 실제보다 작게 측정되어야 한다.

이 3가지 요인 중 실험과정에서 측정 오차가 발생하기 가장 쉬운 요인은 처음 길이라고 생각한다. 그 이유는 실험 영상에서 보면 각 막대들의 길이 측정 과정에서 조금씩 다른 위치왿� 기준점에서 측정이 진행되었다. 또한, 줄자를 이용해서 공중에서 평평하고 정확하게 길이를 재야하기 때문에 오차가 쉽게 발생할 수 있다. 이를 확인해보기 위해 실험(3)에서 703mm로 측정된 알루미늄 막대의 길이를 7mm 증가시켜 710mm로 바꾸고 계산을 해서 비교해 보았다.
알루미늄 막대의 길이를 증가시키자 선팽창계수의 실험값이 이전보다 작아지고 평균 오차율이 –6.2%에서 –5.1%로 오차율이 1% 이상 감소하여 참값에 더가까운 결과가 나왔음을 알 수 있다. 이를 통해 측정된 막대의 길이 값에 의해 오차가 발생하여 선팽창계수의 실험값에 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다. 실제로 실험에서는 7mm만큼의 큰 값이 오차로 발생하지는 않았겠지만 직접 육안으로도 확인이 되었던 오차이기 때문에 중요하다고 생각해 비교를 해보았다.

2. 두 번째로 온도변화왿� 관련된 요인에 대하여 생각해보았다. 실험에서 시료 막대에 고무호스로 연결된 증기 발생기에서 발생한 고온의 수증기가 막대의 한쪽 끝부분에서 들어왿� 반대쪽 끝부분으로 나가게 된다. 막대기 안에서 수증기가 시료 막대의 한쪽 끝에서 반대쪽 끝까지 열을 전도하는 과정에서 열이 막대를 통해 대기로 방출