부체안정실험

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본문내용

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1㎜/degree=57.3(㎜)/radian
측정결과를 바탕으로 경심고()를 구한다.
따라서 무게중심에서 경심까지의 거리는
여기서 dθ 값을 라디안(Radian)값으로 환산해주어야 하므로
(∴1㎭ = 1°(degree) × )
경심고 계산
중심추의 높이
(㎜)
수면에서 G까지 거리 (㎜)
dχ/dθ
(㎜/degree)
경심고
(㎜)
GM
수면으로부터 M까지의 높이(㎜)
CM=CG+GM
160
25.52
8.655
34.936
60.456
220
29.98
7.01
34.584
64.564
280
34.44
6.595
41.41
75.85
7. 고 찰
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

중심추,   부체안정,   실험목적