단일구의 침강속도 결과

소개글

"6조_단일구의 침강속도_결과4_김xx"에 대한 내용입니다.

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
본 실험은 기하학적 특성인 구인 물질을 활용하여 물 및 Ethanol : Glycerin을 1 : 1로 혼합한 흐름이 없는 뉴턴 유체 내에서 침강시켜 항력계수 및 레이놀즈수, 종말속도를 측정하는 실험이다. 해당 실험에서 사용하는 용액의 밀도를 비중병을 활용하여 측정하고, 이를 통해 레이놀즈수를 계산한다. 항력계수는 2가지 방법을 통해 이론적 수치와 수식을 통한 수치를 구할 수 있고, 이를 최종적으로 비교한다.

<중 략>

⑴실험 과정
일단 본 실험 과정에서는 물체를 낙하시키는 초기 위치의 기준점이 없다. 결과적으로 물체를 용액에 낙하시킬 때, 무분별하게 물체를 낙하시키는 초기 위치가 발생한다. 이러한 낙하 위치의 변하는 물체가 용액으로 들어가기 전 공기 중 노출되는 구간이 길어질수록 물체는 중력에 의한 가속도에 영향을 더 많이 받게 되고, 결과적으로 용액에 유입되는 낙하 물체의 초기 속도의 값이 변하게 되는 문제가 발생한다. 이는 실험적으로 특정 구간에서 시간을 측정하여 계산되는 물체의 종말속도에 영향을 주게 된다.
또한 본 조는 실험과정에서 물을 기준으로 물체를 낙하시킬 때, 벽과의 충돌이 많이 일어나고, 추가적으로 물 내에서 물체의 낙하 경로가 선형이 아닌 불균형한 형태로 나타나는 것을 알 수 있었다. 이는 물이 제조한 혼합용액에 비하여 점도의 크기가 작고, 실험에서 사용하는 물체의 질량이 매우 작기 때문에 발생하는 문제였다. 이러한 원인으로 일정한 경로를 가지지 못하는 물체의 낙하는 구간에서의 종말속도 측정에 영향을 주고, 추가적으로 벽과 물체의 충돌은 종말속도에 많은 오차를 발생시킨다. 결과적으로 이러한 실험과정에서 발생한 문제로 인해 영향을 받은 종말속도는 레이놀즈수의 영향을 주게 되고, 최종적으로 이론적 레이놀즈수 범위에 따른 항력계수의 값에 영향을 미쳐, 외력 수식을 통해 파생된 항력계수의 값과 다른 값을 나타나게 만든다.

참고 자료

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‘단위 조작 이론 및 실험’ 세미나 PPT 및 실험노트
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