단일구의 침강속도

목차

1. 실험목적

2. 실험 이론

3. 실험기구 및 장치

4. 실험방법 및 시약제조법

5. 실험결과

6. 고찰 사항

본문내용

.116
구슬 8
2.090
2.525
57.143
0.477
4434.7
구슬 9
1.540
2.518
17.600
4.982
4.580
구슬 9
1.540
2.518
56.180
0.362
3203.7
구슬 10
1.650
2.626
19.828
3.041
5.766
구슬 10
1.650
2.626
61.728
0.347
3933.3
구슬 11
1.770
1.610
4.046
20.710
0.774
구슬 11
1.770
1.610
28.011
0.539
1173.9
구슬 12
1.675
2.010
17.838
2.113
4.031
구슬 12
1.675
2.010
61.350
0.205
3037.5
구슬 13
1.640
2.130
16.739
2.718
3.924
구슬 13
1.640
2.130
54.645
0.289
2807.1
구슬 14
1.385
1.676
2.249
61.932
0.350
구슬 14
1.385
1.676
20.964
0.868
715.6
구슬 15
1.423
7.854
69.474
1.022
52.111
구슬 15
1.423
7.854
166.667
0.189
27392.8
여기서 : 구의 밀도 [ ] : 유체의 밀도 [ ]
: 유체의 점도 [ ] : 구의 침강속도 [ ]
: 구의 직경 [ ] : 중력 가속도 [ 980.66 ]
구의 부피 :
구의 밀도 :
ex) 구슬1에서 구의 밀도는
×π×1.5183 = 10.99 (구의 부피), 구의 질량이 37.59
따라서 구의 밀도는 37.59/10.99=3.420
ex) 구슬1에서 침강 속도는
속도는 거리/시간 이므로
고점도에서 침강속도는 92.4/2.43=38.025
저점도에서 침강속도는 100/1.45=68.966
ex) 구슬1에서 구하면
고점도에서 유체의 점도(14.90) 구의 밀도(3.420) 구의침강속도(38.025) 구의 직경(3.035)
식에 대입하면 NRe =26.489
저점도에서 유체의 점도(0.068) 구의 밀도(3.420) 구의침강속도(68.966) 구의 직경(3.035)
식에 대입하면 NRe =10527.153
ex) 구슬1에서 항력계수 구하면
고점도에서 = 2.399
저점도에서 = 0.974
◎ 고점도에서의 항력계수와 레이놀즈수의 관계
고점도에서는 레이놀즈수가 작을수록 항력계수는 크다는 것을 알수 있었다.
◎ 저점도에서의 항력계수와 레이놀즈수의 관계
저점도에서는 그래프에서 항력계수 차이가 눈으로 확인하기 어려웠다. 즉 저점도에서는 항력계수와 레이놀즈수의 관계는 무관하다는 결론이다.
◎ 구의 밀도가 작고 구의 지름이 작을수록 속도가 적어져서 도 작아지고 가 작을수록 Stokes법칙도 적용이 될 뿐만 아니라 반비례 관계인 가 커진다. (구슬 14참고)
따라서 다음과 같은 결과를 알수 있다.
, k = 비례상수
6. 고찰 사항
구의 직경을 측정할 때 표면에 이물질이 있어 측정에 오차가 생겼으면 어떤 구는 완전한 구가 아니었다
그리고 구의 침강하는데 거리는 시간을 측정하는데 있어 쇠구슬인 경우 너무 빨리 내려가 시간 측정에 정확하게 측정하지 못했다. 또 여러번 실험을 할 때 두 번째 실험부터 구의 표면에 글리세린을 완전히 제거하지 못하고 실험을 하였다. 그래서 실험의 오차가 생긴 것 같다.
※ 참고자료
1) 단위조작실험 ……………………………………………………………………………… P. 122~126
(김학준 저, 출판사 : 경남대학교 교집편집국)
2) 단위조작 6th Edition ……………………………………………………………… P.147~152
(W.L.McCabe, J.C. Smith, P. Harriott 저, 출판사 : McGraw-Hill Korea)

키워드

단일구,   항력계수,   부력