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종말속도를 찾아야 할 경우 유용한 식이라고 유체역학 책에서 식을 확인을 하였다.
고 찰
이번실험은 중력하에서 구체가 유체 중에서 침강할 때에 일어나는 현상을 이해하고 실험을 통해 얻은 결과 값으로 항력계수(Drag Coefficient)와 Reynolds Numb
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1.22
1.20
1.20
1.21
76
75
74
75
큰 구
0.74
0.73
0.76
0.74
28
26
27
27
<물과 글리세린에서 구가 떨어지는데 걸린 시간>
1) 실험값 u (유속) 구하는 방법
u(유속)=거리/걸린 시간
2) 구하는 방법
3)
실험 유속 (㎝/s)
이론 유속 (㎝/s)
오차율 (%)
작은 구슬
66.67
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실험 결과이다.
낙하속도(cm/s)
레이놀드수
항력계수 (CD)
종말속도 (ut)
침강형태판별(K)
침강구1
66.20
123.59
0.4280
48.28
17.00
침강구2
73.17
142.41
0.7583
52.26
22.59
침강구3
106.60
109.03
0.8369
105.04
19.54
침강구4
5.61
3.34
-6.6895
7.24
-3.82
침강구5
42.82
24.66
0.7877
56.2
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항력계수는 레이놀즈 수가 증가할수록 감소하며, 레이놀즈 수는 밀도와 직경이 클수록 더 커진다는 것을 알 수 있다.
4. Conclusion
단일구 침강실험에서는 직경이 다른 두 단일구를 물과 글리세린-에탄올 혼합용액에 떨어뜨려 구가 종말속도에
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종말속도에 도달하여 속도가 일정해지면 등속도 운동을 하게 되고, 가속도 이 된다. 이 때의 항력 식을 구하는 과정은 다음과 같다.
이를 기존의 항력 식인 과 같다고 두고 식을 항력계수 에 대하여 정리하면 다음과 같다.
그러므로 실험을
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