[공학]아르키메데스 법[아르키메데스 법을 이용한 실험]

소개글

아르키메데스 법을 이용하여 공기중의 무게와 물속의 무게를 알아보고 온도를 측정하여 부록3을 이용한 밀도의 측정을 한것입니다.

목차

◈아르키메데스 법

-실험의 목적-

-이 론-

-밀도측정
☆고체의 밀도 구하는 법
☆액체의 밀도 구하는 법
☆기체의 밀도 구하는 법

-실험방법-

-실험결과-

-논의 및 고찰-

-이 실험에서의 두가지 의문점?-

본문내용

-실험의 목적-
아르키메데스 법을 이용하여 공기중의 무게와 물속의 무게를 알아보고 온도를 측정하여 부록3을 이용한 밀도의 측정
-이 론-
액체나 기체는 흐르는 성질이 있으므로 고체와 비교하여 "유체"라고합니다. 아르키메데스의 원리란 바로 이 `부력`에 관한 원리입니다. 유체(기체나 액체) 속에 잠기게 되면(전체 혹은 일부), 물체는 중력과 반대방향의 힘인 부력(주위의 유체가 물체에 미치는 압력의 합력)을 받는데, 그 크기는 물체를 그 유체로 바꾸어 놓았을 때 작용하는 중력의 크기와 같다는 것이 바로 "아르키메데스의 원리"입니다. 즉, 유체 속에 물체가 잠기게 되면, 그 물체가 차지하는 부피와 동일한 부피만큼의 유체에 해당하는 힘으로 물체를 밀어내게 되고, 이 때의 힘을 부력이라고 합니다. 예를 들면, 쇠구슬을 물에 떨어뜨립니다. 이 때 쇠구슬의 일정한 부피가 있습니다. 이 부피에 해당하는 물의 무게만큼의 힘을 위쪽으로 받습니다. 그리고, 쇠구슬에는 지구가 끌어당기는 중력이 존재합니다. 그러므로, 쇠구슬에 작용하는 힘은 중력과 부력이 있습니다. 쇠구슬에 작용하는 중력이 부력보다 크므로, 물속에서 쇠구슬은 가라앉습니다. 밀도는 단위 부피에 해당하는 질량을 나타낸 물리량입니다. 단위 부피에 질량이 많을수록 밀도가 크고, 질량이 많을수록 무겁습니다. 그러므로, 밀도가 큰 물질이 무게가 더 크게 나타납니다. 그리고, 물질의 종류가 다르다면 밀도가 달라지므로, 질량이 동일하더라도 부피는 다릅니다. 섭씨 20℃에서 금(Au)의 밀도는 19.32g/cm^3, 은(Ag)의 밀도는 10.5g/cm^3입니다. 그러므로, "밀도=질량/부피"이므로, "부피=질량/밀도"가 되므로, 동일한 질량의 금과 은을 비교해보면 밀도가 작은 은이 금보다 부피가 크다는 것을 알 수 있습니다. 그래서 동일한 질량의 금과 은을 물에 넣었을 때 은을 넣은 쪽이 넘쳐나는 물의 양이 더 많습니다. 아르키메데스는 왕에게서 받은 왕관과 질량이 같은 순금과 순은을 준비하여 이들을 각각 물 속에 넣었을 때 넘치는 물의 양을 비교하였습니다.. 그 결과로, 왕의 왕관을 넣었을 때 넘친 물의 부피는 순금의 부피보다는 크고 은의 부피보다는 작았습니다. 이를 통해 왕관은 금에 은을 혼합하여 만들었음을 밝힐 수 있었습니다.

참고 자료

없음