(결과) 실험 8. 유체압력, 파스칼법칙, 토리첼리법칙 및 아르키메데스 원리(유체역학)

목차

실험 8. 유체압력, 파스칼법칙, 토리첼리법칙 및 아르키메데스 원리(유체역학)

(1) 실험 목표
(2) 실험장비 및 재료
(3) 실험방법 및 분석

실험 8.A 유체의 깊이에 따른 압력
실험 8.B 파스칼 법칙
실험 8.C 토리첼리 법칙
실험 8.D 아르키메데스 원리 : 유레카
실험 8.E 아르키메데스 원리를 이용한 물체의 밀도 측정 실험 : 가짜 금관 판별법
실험 8.F 아르키메데스 원리를 이용한 얼음의 밀도 측정 : 빙산의 일각

본문내용

한다면 상대오차를 구하고 아르키메데스의 원리가 확인되는지 살펴본다.
황동 원기둥의 질량 : 100[g] 황동기둥의 R 2a = 2.5[cm] 높이 h = 2.5[cm]
황동 원기둥이 물속에서 받는 부력 B[g중] : 15.70[g]
황동 원기둥의 부피 : 15.625[cm3]
실험 8.E 아르키메데스 원리를 이용한 물체의 밀도 측정 실험 : 가짜 금관 판별법
1) 1번 시료(철 조각)인 피측정 물체의 질량을 측정 기록한다. 비커에 물을 2/3 정도 채우고 저울 위에 올려 무게를 영점 보정한다. 준비한 피측정 물체를 낚시 줄로 매달아 물속에 설치한다. 이 때, 비커 바닥이나 벽에 닿지 않게 주의 한다. 저울에 지시한 무게를 측정하여 기록한다. 이 값이 바로 1번 물체의 부력이다.
2) 1)에서 측정한 부력에 물의 밀도를 나누어 물체의 부피를 구한다. 즉 아르키메데스 원리에 의하여 물에 잠긴 물체의 부피를 구한다. 물체의 부피와 질량으로부터 물체의 밀도를 구한다. 1번 시료와 같은 재질로 알려진 것의 밀도와 비교한다. 상대오차는 얼마인가?
3) 2~4번 시료 피측정 물체에 대하여 실험과정 1)~2)를 반복한다.
물의 밀도 : 0.999713
구리
철
알루미늄
플라스틱
무게 [g]
110
112.57
39.65
17.24
부력 [g]
12.21
15.04
15.28
18.4
부피 [cm3]
12.21
15.04
15.28
18.4
밀도
7.19
7.48
2.59
0.93
실험 8.F 아르키메데스 원리를 이용한 얼음의 밀도 측정 : 빙산의 일각
1) 비커에 물을 2/3정도 채우고 직육면체 얼음 덩어리를 물에 넣는다. 비커의 옆에서 디지털카메라로 얼음과 물의 정지 사진을 찍어서 기록한다. 이 사진을 Logger Pro 3의 “사진 분석법”으로 얼음의 전체 부피와 물속에 잠긴 부분의 부피를 구한다.
얼음은 물 위에 뜬다. 여기서 얼음의 밀도는 물보다 더 작다는 것을 알 수 있다. 이 실험에서 얼음의 전체 높이는 0.03753m이고 잠긴 부분의 높이는 0.02993m이다. 이를 이용해 북극해의 빙하가 전부 녹으면 지구의 해수면 변화는 없다는 것을 유추해낼 수 있다. 그러나 남극해의 빙하가 녹는 것은 북극해의 빙하가 녹는 것과 다른데, 그 이유는 남극해의 빙하는 물 위에 떠있는 빙하가 아니라 땅 위에 엄청난 높이의 빙하가 쌓여있는 경우이기 때문이다. 따라서 남극 대륙의 빙하가 전부 녹으면 지구의 해수면은 상승하게 된다.

키워드

결과보고서,   유체압력,   파스칼법칙,   토리첼리법칙,   아르키메데스 원리,   유체역학,   실험