정수압 실험 보고서

소개글

정수압 실험 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험 목표
실험 관련 기초 지식이론
실험 순서
실험 진행
실험 결과
결과 분석 및 토의

본문내용

기준점에서 작용면의 상부까지의 거리, : 기준점으로부터 추까지의 거리)
: 기준점으로부터 추까지의 거리
( ∴ = 29 cm )
: 직사각형 단면의 세로
( ∴ = 10 cm )
: 기준점에서 작용면의 상부까지의 거리
( ∴ = 10 cm )
: 직사각형 단면의 가로
( ∴ = 7.5 cm )
※ 실험과정 및 방법
2. 추를 달기전에 밸런스암의 평행을 맞춘다.
1. 장치의 수평을 맞춘다.
3. 수조에 물을 가득 채운다.
4. 추를 올려주며 평형을 맞춘다.
6. 수평이 맞춰지면 그때의 수심과 추의 무게를 기록한다.
5. 배수밸프를 이용해 물을 감소하며 밸런스암의 수평을 맞춘다.
⑤ 실험 결과
추: 170 g, 수심: 92 mm
추: 150 g, 수심: 86 mm
추: 120 g, 수심: 77 mm
추: 100 g, 수심: 70 mm
추: 70 g, 수심: 59 mm
추: 50 g, 수심: 50 mm
추: 20 g, 수심: 33 mm
(기준점에서 추 까지의 거리)
=29cm
b(직사각형 단면의 가로)=7.5cm
d(직사각형 단면의 세로)=10cm
a(기준점에서 작용면의 상부까지의 거리)=10cm
1. 부분잠수
(1) 추 =
(2)
(3)
(4)
(5)
추 질량
(kg)
수심(cm)
오차(%)
1
0.17
0.48
9.2
3.11
0.17
0.53
-9.434
2
0.15
0.42
8.6
2.72
0.173
0.47
-10.64
3
0.12
0.34
7.7
2.18
0.18
0.4
-15
4
0.10
0.28
7.0
1.8
0.191
0.34
-17.65
5
0.07
0.19
5.9
1.28
0.243
0.31
-38.71
6
0.05
0.14
5.0
0.92
0.15
0.14
0
7
0.02
0.05
3.3
0.19
0.101
0.2
25
2. 완전 잠수
추: 470g , 수심 : 168mm
추: 400g , 수심 : 152mm
추: 370g , 수심 : 143mm
추: 350g , 수심 : 138mm
추: 320g , 수심 : 130mm
추: 300g , 수심 : 125mm
추: 270g , 수심 : 118mm
추: 250g , 수심 : 112mm
추: 220g , 수심 : 104mm
(기준점에서 추 까지의 거리)
=29cm
b(직사각형 단면의 가로)
=7.5cm
d(직사각형 단면의 세로)=10cm
a(기준점에서 작용면의 상부까지의 거리)=10cm
(1) 추 =
(: 추의 질량, : 중력가속도, : 기준점에서 추까지의 거리)
(2)
(: 물의 단위 중량, : 수심, ; 직사각형 단면의 가로, : 직사각형
단면의 세로)
(3)
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(4)
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(5)
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
추 질량
(kg)
수심(cm)
오차(%)
1
470
1.336
16.8
8.673
0.157
1.36
-0.018
2
400
1.137
15.2
7.497
0.158
1.18
-0.036
3
370
1.052
14.3
6.836
0.159
1.9
-0.035
4
350
0.995
13.8
6.468
0.160
1.03
-0.034
5
320
0.909
13.0
5.88
0.160
0.94
-0.043
6
300
0.853
12.5
5.513
0.161
0.89
-0.042
7
270
0.767
11.8
4.998
0.162
0.81
-0.053
8
250
0.711
11.2
4.557
0.163
0.74
-0.039
9
200
0.625
10.4
3.969
0.165
0.82
-0.038
실험명
정수압 실험
실험일
2021 년3 월 24일
실온
℃
수온
℃
실험자
부분잠수
완전잠수
잠긴깊이(mm)
추의 무게(g)
잠긴깊이(mm)
추의 무게(g)
1
168
470
2
152
400
3
143
370
4
138
350
5
130
320
6
125
300
7
118
270
8
112
250
9
104
220
10
92
170
11
86
150
12
77
120
13
70
100
14
59
70
15
50
50
16
33
20
⑥실험에 대한 해석 및 고찰
실험을 시작하기 전 일단 계산을 하기위해 필요한 길이를 자로 재었다. 길이 측정을 하고 각자 역할 분담을 하여 실험을 진행하였다. 처음에 실험을 시작할 때 수심이 낮아질수록 추의 무게도 낮아진다는 것은 당연히 알고 있었다. 즉 수심과 추의 무게는 비례한다는 것이다. 이는 완전잠수와 부분잠수 모두 같은 사실이다. 실험을 하며 알게된 것은 모멘트 추는 추의 질량에 비례하는 것을 볼 수 있다. 인데 중력가속도 와 기준점에서 추까지의 거리은 고정값이기 때문에 당연히 추에 무게에 따라 비례하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 도 마찬가지인 이유로 수심과 비례하는 모습을 볼 수 있다. 그러나 은 반비례 하는 모습이 보여진다. 그리고 와 은 같아야 하는데 우리가 실험 한 결과를 확인 해보니 비슷한 값이 나왔지만 똑같은 값이 나오지는 않았다. 그리고 완전잠수에서 9번, 즉 추 220 의 실험값이 현저하게 달라 다시 확인해보니 단순 오타 였다. 그래서 즉시 수정하고 다시 값을 입력하고 계산해보니 비슷한 수치가 나왔다. 이러한 실수를 계기로 다시 전체의 값을 다시 검산하였다. 그리고 왜 와 수치가 똑같지 않은지 조원들과 함께 토의를 해보았다. 우리가 실험할 때 의 수평을 물론 수평자를 이용하여 확인을 하였지만, 그래도 사람 눈으로 보기 때문에 미세한 의 길이까지 정확하게 확인을 하지는 못한다. 즉, 정확한 수치를 사람 눈으로 확인 할 수 없기 때문에 오차가 생겼다고 결론을 지었다. 그리고 통상 완전잠수 보다 부분 잠수에서 오차가 크게 보여진다. 당연히 부분잠수의 수치가 더 작기 때문에 미세한 숫자 차이에도 오차가 크게 생기게 된 것이다. 그리고, 부분 잠수에서는 무게가 낮은 추를 조절하기 때문에 물의 양도 미세하게 잘 조절 해야한다. 이것도 물론 사람의 손으로 조절하기 때문에 정확할 수 없기 마련이다. 보고서를 쓰면서 서로의 의견을 들어보며 오차의 원인을 생각하게 되었으며 이 실험을 통해 각 모멘트와 정수압의 관계에 대하여 알 수 있게 되었다.

키워드

수리학,   수리실험,   정수압,   정수압 실험