부체안정성실험결과레포트

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목차

Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 실험원리 및 개요
Ⅲ. 실 험

본문내용

-1.59
-0.82
-0.02
0.76
1.53
2.19
2.70

14.54
각 도
측정값에 대한 경사각은 다음과 같다.
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-2 0
중심이동추의 높이에 따른 경사각(세로축)과 수평이동추의 위치(가로축)를 그래프로 나타내면 다음과 같다.④ 측정결과를 바탕으로 경심고()를 구한다.
따라서 무게중심에서 경심까지의 거리는
여기서 dθ 값을 라디안(Radian)값으로 환산해주어야 하므로 (∴ 1㎭ = 1°(degree) × )
와 같다.
⑤ 수면으로부터 경심까지 높이은 에 을 더함으로써 계산한다.
중심추의 높이
( )
수면에서 G 까지 높이()
(mm/°)
경심고
()
수면에서 M 까지 높이
=+
238㎜
55.12
4.155
17.48
72.60
248㎜
56.56
4.332
18.22
74.78
258㎜
57.99
4.504
18.95
76.94
268㎜
59.43
4.677
19.67
79.10
278㎜
60.87
4.859
20.44
81.31
288㎜
62.31
5.028
21.15
83.46
⑥ ④번과 ⑤번의 계산결과는 다음 표와 같다.
※
※
▶▶이 238mm일 때
=+
나머지 248mm, 258mm 등등에 대해서도 같은 방법으로 계산한다. 각 중심이동추에서 나온 값들의 평균값을 구하면
가 되고, 이 값이 실측에 의한 이 된다.
4. 실측에 대한 결과를 2번과 비교하시오.
모형배의 제원을 측정하여 이론적으로 수면으로부터 경심()까지의 길이
실험에 의해 측정한 수면으로부터 경심()까지의 길이
이론적과 실측에 의한 값을 비교해보면 두 값에서 약 3.98mm의 오차가 나타났다.
Ⅳ. 결 론(비교고찰)
실험의 결과 최초 모형배의 무게중심의 위치가 바닥으로부터 90mm이고 이때 중심이동추의 높이가 238mm일 때부터 중심이동추를 위쪽으로 이동시켰을 때 무게중심의 위치 또한 위쪽으로 올라간다는 것을 알 수 있었다. 그리고 무게중심의 위치가 위쪽으로 갈수록 수평이동추의 위치변화에 따라 모형배의 불안정한 상태는 커진다는 것을 알 수 있었다. 하지만 수면에서 경심까지의 높이 은 실험 결과에서 보듯이 대체로 일정하며 평균값은 약 78.03mm로 나타났다. 결국 이번 실험을 통하여 수면에서 경심까지의 거리가 일정할 경우 무게중심의 위치에 따라 모형배의 안정성은 영향을 받는다는 것을 알게 되었다. 중심이동추의 높이가 268mm일 때부터 모형배의 각도측정추의 이동에 한계가 있어서(+75와 -75일 때) 경사각 측정이 불가했고 높이가 더욱 상승할수록 이 이동 한계는 점차적으로 커지는 것을 발견할 수 있었고 그 이상으로 수평이동추를 이동시켰을 경우에는 모형배가 전복된다는 것을 발견하였다. 다시 말해서, 모형배는 불안정한 상태에 이른다는 사실을 알 수 있었다.
그리고 이론에 의해 계산한 값과 실험에 의해 측정한 의 평균값사이에 약 3.98mm의 오차가 발생하였는데 실험 최초에 모형배의 무게중심을 찾는 과정에서 정확히 무게중심의 위치를 찾지 못한 것과 대략적인 눈금을 읽음으로써 인해 오차가 발생한 것 같다. 그리고 중심이동추와 수평이동추를 이동시키면서 경사각을 측정할 때 모형배가 계속적으로 흔들림에 따라 각도측정추가 가리키는 눈금을 읽는 과정에서도 오차가 발생하였다고 생각한다. 오차가 발생한 것에 대해서도 조금만 신경쓰면 이러한 오차를 줄일 수 있었는데 아쉬움이 남지만 실험을 통해 이론적으로만 배웠던 부력과 부체안정성에 대해 정확히 이해할 수 있었던 기회였다고 생각한다.

키워드

부체,   부체의 안정성,   유체역학