단일구침강속도

목차

3. 실험목적

4. 실험 이론

5. 실험기구 및 시약

6. 실험방법 및 과정

7. 실험결과

8. 고찰

본문내용

1150
0.87215143
6
125.765
Newton
2468.195
0.44
0.5457
74.94229847
7
42.440
시행오차
410.000
0.606
0.0896
0.10600244
◎ 물 - 실험값
구
낙하시간
(sec)
속도
(m/s)
항력계수
CD
항 력
FD
Reynolds Number
Rep
1
1.1
0.73
0.640
0.0494859
10704.067
2
0.95
0.84
0.432
0.0124941
6550.293
3
0.79
1.01
0.313
0.0298860
11892.627
4
0.46
1.74
0.287
0.0307870
12599.403
5
12.9
0.06
1.560
0.0002215
458.740
6
1.37
0.58
0.384
0.0017892
2627.336
7
42.75
0.02
13.902
0.0000688
85.625
◎ 식용유 - 이론값
구
침강형태판별기준
K
적용되는 침강법칙
Reynolds Number
Rep
항력계수
CD
종말속도
Ut
항 력 FD
1
202.493
Newton
5042.601
0.44
0.9407
0.05939852
2
126.990
Newton
2504.331
0.44
0.8840
0.00774944
3
170.656
Newton
3901.410
0.44
0.9121
0.03263508
4
170.235
Newton
3886.956
0.44
1.4732
0.03434671
5
45.424
시행오차
490.000
0.52
0.1829
0.00004219
6
66.697
시행오차
900.000
0.488
0.5524
0.00064986
7
29.150
시행오차
205.000
0.786
0.1237
0.00000540
◎ 식용유 - 실험값
구
낙하시간
(sec)
속도
(m/s)
항력계수
CD
항 력
FD
Reynolds Number
Rep
1
0.706
0.71
0.776
0.0524001
3776.298
2
1.033
0.48
1.468
0.0129243
1363.997
3
0.76
0.66
0.846
0.0313665
2799.115
4
0.457
1.09
0.798
0.0311345
2871.581
5
14.473
0.03
14.579
0.0005915
92.582
6
2.173
0.23
2.812
0.0018725
375.064
7
30.78
0.02
45.546
0.0001563
26.928
< 물과 식용유의 침강속도 그래프 - 실험값 >
< 물에서의 이론값과 실험값의 비교 그래프 >
8. 고찰
이 실험은 단일 구가 유체에 침강할 때 종말 속도와 항력 계수를 이론적으로 계산하여 보고, 실험하여 그 재현성을 확인하는데 의의가 있다.
실험을 하면서 아쉬웠던 점과 오차의 발생이유를 서술하자면....
1> 단일구의 부정확한 지름 측정
단일구의 지름측정을 위해 버니어 캘리퍼스를 사용하는데. 이 단일구의 모양이 완전한 구가 아니라서 정확한 지름과 부피를 유추해 낼 수 없었다. 그래서 측정시마다 많게는 소수점 첫째자리까지 오차가 났다. 그래서 우리는 이런 점을 보완하기 위해서 단일구의 지름을 여러 각도에서 잰 뒤 평균값으로 사용하였다.
2> 실험자의 부정확한 시간 측정
단일구가 침강할 때 대부분의 단일구가 짧은 시간 안에 바닥에 도달한다. 이때 초시계를 사용하여 침강속도를 측정하는데 시간을 재고 관찰하는 과정에서 많은 시간적 오차가 발생한다고 생각한다. 1초를 전후한 단일구의 측정은 기계가 아닌 이상 쉽지 않기 때문이다. 그래서 5회 이상 반복하며, 고정된 한사람이 측정하도록 하여 오차를 줄이기 위하여 노력하였다. 하지만 이 부분에서 가장 많은 오차가 발생했을 것을 추정된다.
3>측정 기계들의 노후화
점도계 사용 시 필라가 노후하여 사용하지 못하고 점도계 자체를 입으로 흡입하여 사용하였다. 측정기계의 부정확한 측정은 실험의 정확한 결과를 도출해내지 못할 것이라는 것이 개인적인 소감이다. 또한 앞에서 언급하였지만 육안으로 단일구가 침강하는 것을 측정하여 침강속도를 잰다는 것은 너무 오래된 방법이라 생각한다. 센서를 부착하여 단일구가 바닥에 닿을시 침강속도를 디지털화 하여 볼 수 있다면 보다 정확한 실험이 될 수 있을 것이라는 소견이다.
(인간의 오감을 이용한 측정은 동일한 조건에서 기계의 측정치보다 오차가 심함.)

키워드

종말속도,   침강 구중,   단일구침강속도