정수압 측정 결과 보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험 장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의

본문내용

1. 실험 목적
물속에 완전히 잠겨 있거나 부분적으로 잠겨 있는 물체에 작용하는 힘과 힘의 작용점을 정수압 측정실험으로 구한다.

2. 실험 관련 이론
2-1) 정수압
정지해 있는 물 속에서는 상대적인 마찰 운동이 없기 때문에 마찰력이 작용하지 않으며, 내부의 어떤 면을 생각해도 그 면에 따른 성분을 가진 힘은 작용하지 않는다. 또한 표면을 제외하고는 인장력에 저항하지 않기 때문에 정지해 있는 물의 내부에 작용하는 힘은 압력뿐이다. 이것을 정수압 또는 단순히 수압이라 한다.
정수압의 방향은 면과 수직한 방면이며, 물체가 물에 잠긴 깊이에 따라서 다르게 작용한다. 수면과 수직하게 위치한 면과 수면과 평행하게 위치한 면의 정수압은 Fig.1에서 볼 수 있다.

정수압을 구하기위해 두가지 방법으로 구분해서 수식을 구할 수 있다. 첫째로는 물체가 물속에 부분적으로 잠겨 있는 경우이고 두번째로는 물체가 완전히 물속에 잠겨 있는 경우이다. 두가지 경우를 역학적으로 해석하면 다음과 같다.

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2-2) 지렛대의 원리
받침점에서 작용점까지의 거리를 d1, 받침점에서 힘점까지의 거리를 d2 라고 두고, 힘 점을 누르게 되면, 작용점에 f*d2만큼힘이 전달이 된다. 지렛대가 평형을 이룬다면 F*d1=f*d2이다. 위의 원리를 통해 정수압의 크기를 추를 달아 측정할 수 있다.

< 중 략 >

4. 실험 결과 및 토의
정수압 측정 실험은 정수압을 추를 매달아 정량적으로 측정하는 실험이다. 우리 조는 물속에 부분적으로 잠긴 경우 질량 15g 35g 75g 125g 190g에 대해서 각 질량마다 총 3회 물의 높이를 측정하였고, 물속에 완전히 잠긴 경우 질량 220g 250g 300g 350g 370g에 대해서 각 질량마다 총 3회 물높이를 측정하였다. 측정데이터는 Table 1과 Table2에 정리 되어있다.

참고 자료

네이버 지식 백과 [정수압]
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=617625&cid=42322&categoryId=42322
지렛대의 원리
https://blog.naver.com/bark4989/221230829072
유체 정역학
https://blog.naver.com/jhwoo1124/221666497954