단일구 침강 속도 (결과)

소개글

단일구 침강 속도 (결과)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험결과
2. 토의
3. 고찰

본문내용

부피 V와 표면적 S를 구하여 부피 상당입도 { dv=(6V/π)1/3 }와 표 면적 상당입도 { ds=(S/π)1/2 }를 계산하고, 이를 이용하여 이 쇠구슬의 구형도를 아래 식을 사용하여 구하고 이론값 ( ψ=1 )과 비교하여라.
큰 구슬 : dv = = 3.2 ds = = 3.2
= 1
중간 구슬 : dv = = 2.6 ds = = 2.6
= 1
작은 구슬 : dv = = 2 ds = = 2
3. 고찰
이번실험은 중력에서 구가 액체중으로 침강할 때 일어나는 현상을 이해할수 있는 실험을 하였다. 점도가 다른 유체에 밀도가 다른 구를 침강시켜 Drag conefficient와 레이놀즈 수를 구하여 그 관계를 알아보는 것이다. 항력 계수를 구하여 알 수 있은 사실은 구의 밀도가 커질수록 침강속도가 더 빨라진다는 것이고 밀도가 커진다는 것은 무게가 무거워 지거나 부피가 작아지는 것이다. 밀도가 커질수록 침강속도가 빨라지는데 영향을 미친다고 볼 수 있다. 그래서 무게가 무거워질수록 침강속도가 빨라지는 것은 확인 할 수 있었다. 그리고 CD는 입자의 레이놀즈 수, NRe,p 값 및 FD의 관계를 알았다.
FD 가 클수록 CD는 증가한다. Dp가 클수록 CD가 커진다.
면적과 속도와 밀도에 CD는 반비례한다. Ut2에 CD는 반비례한다.
레이놀즈 수와 CD의 관계는 실험적으로 관련되어 있고 다음과 같다
NRe,p에 따라 CD가 구분된다.
< 0.1 의 경우 →
2 < NRe,p < 1000 의 경우 →
1000 < NRe,p < 200,000 의 경우 → NRe,p > 1,000,000 →
그리고 액체에 구가 침강할 때 작용하는 힘의 종류에 대해 알았다.
힘의 종류에는 중력 또는 원심력( (2-2)), 부력((2-3)),
저항력((2-4)) 있다는 것도 알 수 있었다.
마지막으로 실험을 3번의 실험을 하였는데 실험을 실시할 때 마다 속도가 다르게 나왔다. 심지어 무게가 무거운 쇠공을 떨어뜨렸을 때와 가벼운 쇠공을 떨어뜨렸 을 때 가벼운 쇠공이 더 빨리 침강하는 것도 볼 수 있었다. 오차가 난 이유를 나름대로 분석 해 보았는데 이유는 구의 확인 작업에 있어 설정할 때 완전한 구인지의 여부가 확실치 않았으며, 또한 구 표면이 고르지 못해 부피 측정에서 오차가 발생한 것으로 보인다. 구를 사용하기 전에, 이전 실험 작업에서의 세척 과정 이후에도 남아 있을 수도 있는 표면의 물기 및 불순물을 완전히 제거하지 못하였다. 또한 일부구의 침강시에 구의 부피가 작아서 구가 유체 속에 침강하기 전에 떨어지는 속도가 유체 속에 침강 후에도 영향을 미쳐서 구의 침강속도가 조금 더 빨라진 것 같다. 또　단일구의　지름측정과　단일구의　질량　측정에서도　작지만　약간의　오차가　생겼을　것이다． 평면이　아닌　단일구의　지름을　자를　이용하여　눈으로　지름을　보다보니　실제　지름과　오차가　생겼을　것이다． 최대한 오차를 줄이기 위해서 3번의 실험으로 평균값을 구해서 사용했지만 조금 더 많이 반복해서 오차를 줄일 수 있는 방향으로 가지 못 한 것이 조금 아쉬웠던 것 같다.

키워드

단일구 침강,   실험,   단일구 침강 속도,   실험결과,   글리세롤,   침강,   중력