침강 속도 측정결과

소개글

침강 속도 측정결과에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험일시

2. 실험제목

3. 실험목적

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 고찰

본문내용

항력 계수의 측정이 목적이었다. 데이터 값을 토대로 계산한 항력 계수()는 500〈〈200,000 일 경우 = 0.44 라는 이론값보다 대부분 높은 값을 얻었다. 이런 오차의 원인으로 생각 되어 지는 것은 다음과 같은 것들이 있겠다.
① 시간 측정시 오차 존재
- 침강 속도 측정시 센서를 이용한 정밀기기를 사용하지 않고 사람이 눈으로 봐서 스탑워치로 시간을 측정하는 방법을 사용하였으므로 오차가 존재할 수 밖에 없다.
② 구체를 떨어뜨리는 실험자의 반응속도
- 침강 속도 측정시 구를 떨어뜨리는 실험자가 구령과 함께 놓는데 이때 손에서 떨어지는 순간과 구령이 끝나는 시간이 실험자의 반응속도차이로 인해 다를 수 있다.
③ 구체가 떨어질 때 벽의 영향
- 구체를 떨어뜨렸을 때 침강하면서 원통의 벽부분으로 이동을 하여 마찰력이 작용하였을 것이다.
④ 세라믹 구의 직경 측정의 오차
- 완전한 구형이 아닌 세라믹구를 버니어 켈리퍼스로 직경 측정시 3회 측정하여 그 오차를 줄였지만 3회 측정한 평균값이라도 세라믹구의 정확한 직경이라 할 수 없다.
⑤ 실험 조건의 오차
- 실험 전에 실험조건을 T = 18℃ 라 가정하고 밀도와 점도를 사용하였는데, 가정한 온도와 실온과 차이가 있을 수 있다.
⑥ 가속도 무시의 오차
- 실험시 가속도가 존재함에도 불가하고 이 값을 0이라 놓았다. 이 가정대로 유도한 식을 사용하였으므로 근본적으로 이번 실험으로 구한 값에는 오차가 존재한다.
실험 후에 알게 된 이런 오차를 보니 이번 실험이 간단해 보이면서도 신경써야할 부분이 많은 실험이라고 생각된다.
이번 실험에서 레이놀드 수는 물보다 (물+글리세린)에서 더 낮게 나타 났다. 와 주어진 값인 각가의 밀도와 점도 값에서 보듯, 두 용액에서의 점도에 증가량이 상대적으로 밀도 증가량 보다 크게 나와서 이러한 결과가 나왔다.
이번 실험의 비교값 그래프에서 보듯 상대적으로 물 보다는 약간의 점성이 더 있는 글리세롤을 첨가한 물에서 항력 계수가 높게 나왔으며, 또 질량이 상대적으로 가벼운 세라믹의 항력 계수가 높에 나왔다. 이것은 계산식의 수식에서 항력계수는 평균 유속에 반 비례 관계를 잘 보여 주고 있다. 즉 무게가 무거워 상대적으로 빠른 속도로 침강하는 쇠구슬의 항력계수가 작다는 것을 보여준다.
이번 실험을 통해 유체 유동 실험에서 배운 레이놀드수가 침강에도 적용된다는 것을 알았고 그에 따른 항력 계수와의 관계도 확인할 수 있어 유익했던 것 같다.

키워드

침강,   화공실험,   공업화학실험,   침강력,   항력계수,   항력,   부력,   strokes's law