침강 속도 측정 결과보고서

소개글

침강 속도 측정 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험일시

2. 실험제목

3. 실험목적

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 고찰

본문내용

린
쇠
구
슬
소
4.056
3.351
중
4.482
3.819
세
라
믹
소
3.568
2.892
중
3.981
3.234
대
4.285
3.487
log
물
물+글리세린
쇠
구
슬
소
-0.102
-0.027
중
-0.097
0.083
세
라
믹
소
-0.060
-0.076
중
-0.070
0.057
대
-0.14
0.083
- vs 의 관계 그래프 -
6. 고찰
이번실험의 목적은 구가 유체를 통해 침강하면서 일어나는 현상을 이해하고, 침강과 관련된 Drag계수의 레이놀드 수와의 Stokes Law 등에 대한 상관관계에 대해 알아보고 이론값과 비교해보는 것이였다. 항력 계수()는 500〈 〈 200,000 일 경우 = 0.44 라는 이론값을 갖는데 비하여 우리의 실험 데이터값은 오차를 보였다. 이러한 오차의 원인을 생각해보았다.
이론식에서는 완전한 지름을 가진 구가 침강할때의 침강속도를 가정한 것이였으나 실험에 서 쓰였던 세라믹구슬은 완전한 구를 이루지 않았었다. 이를 보완 하기위하여 직경을 측정할때 3회 측정하여 그 오차를 줄였겠지만 평균값이라도 세라믹구슬의 정확한 직경이라 할 수 없기 때문에 이는 오차의 원인이 될수있다고 생각한다.
침강속도를 잴때 정밀한 측정기로 시간을 측정했던 것이아니라 사람의 눈대중으로 스탑워치를 가지고 실험하였기 때문에 실험자의 반응속도차이에 따라 다를 수 있다. 이것역시 오차의 원인이 된다.
고체가 침강하는 중에 직선으로 바로 떨어지는것이 아니라 유체가 담겨져있는 관벽에 부딪치거나 또는 휘어져 떨어졌던 것도 오차의 원인이될수있다고 생각한다.
쇠구슬의 경우 침강속도가 빠르기 때문에 시간측정을 수회 몇번 더 반복하여 오차의 범위를 줄이려고 하였으나 정확한 시간을 측정하지 못한데서 오는 오차로 보인다.
온도에 따라 밀도와 점도가 변하지만 대기중의 두 개의 관의 온도를 18°C라 가정하고 점도와 밀도를 계산하였다. 하지만 우리조에서는 관안의 온도를 직접 측정하지 못하였다.
가속도가 0항이라고 놓고 식을 유도하였으며 이식을 가지고 대입하여서 를 구했다면, 실험에서 생기는 가속도를 무시한채 를 구한것이므로 이값들에는 분명 오차가 생길것으로 보인다.
실험한 결과 밀도가 크고, 유체의 점도가 낮을 때 구는 항력을 적게 받고 침강 속도가 빠른 것을 알 수 있다. 또한 밀도가 크더라도 작고 무거운 것과 크고 무거운 것, 즉 같은 밀도라도 표면적이 작은 것이 항력을 적게 받았다. 부피 혹은 표면적인 큰 것은 작은것 보다는 유체와 구 사이에 닿는 면이 넓어서 마찰력이 커져 항력을 좀 크게 받는 것 같았다. 물 보다는 약간의 점성이 있는 글리세롤을 물에 첨가한 곳에서 항력 계수가 높게 나왔으며, 또 질량이 상대적으로 가벼운 세라믹의 항력 계수가 높에 나왔다. 무게가 무거워 상대적으로 빠른 속도로 침강하는 쇠구슬의 항력계수가 작다는 것을 보여준다. 유체유동시간에 배웠던 항력이라는 개념과 이에 따른 항력계수와 레이놀즈 수와의 관계를 알 수 있었고, 이실험식들이 침강에서도 적용된다는 모르던 사실도 알게되었다.

키워드

침강,   부력,   항력,   침강력,   화공실험