Stability of a Floating Body ( 부체 안전성 실험 )

소개글

배가 안정적으로 뜨기 위해서는 부력중심과 무게중심의 관계를 잘 알아야 한다. 부력중심보다 무게중심이 밑에 있으면 배가 안정적으로 뜨지만 부력중심보다 무게중심이 위에 있으면 배가 뒤집히게 된다. 부체의 안정성 실험을 통하여 부체의 경심과 부심, 무게중심의 상관관계를 이해하고 추를 이동하면서 생기는 무게 중심의 변화에 따른 부체의 안정성과 불안정성을 판단하고 이를 이론 계산 값과 비교한다.

목차

1. 실험 목적
2. 관련 이론
3. 실험 결과 및 해석
3.1 이론적 CM값 구하는 방법
3.2 실측으로 CM값 구하는 방법
4. Discussion
4.1 오차 분석
4.2 오차 원인
4.3 오차 해결 방법

본문내용

배가 안정적으로 뜨기 위해서는 부력중심과 무게중심의 관계를 잘 알아야 한다. 부력중심보다 무게중심이 밑에 있으면 배가 안정적으로 뜨지만 부력중심보다 무게중심이 위에 있으면 배가 뒤집히게 된다. 부체의 안정성 실험을 통하여 부체의 경심과 부심, 무게중심의 상관관계를 이해하고 추를 이동하면서 생기는 무게 중심의 변화에 따른 부체의 안정성과 불안정성을 판단하고 이를 이론 계산 값과 비교한다.

2. 관련 이론 그림(a)와 같이 네모꼴 모형배가 평형을 이루며 안정 상태에 있을 경우, 무게는 중심 를 통하여 연직하향으로 작용하며, 부체가 배제한 물의 체적중심인 부심 를 통하여 연직상향으로 작용하는 부력과 평형을 이루게 된다. 이러한 평형상태로부터 모형배가 그림(b)와 같이 수직축으로부터 만큼 기울어지면 부심은 점 로부터 위치로 이동하게 된다. 이동한 부심인 을 통과하는 연직선과 이동전의 부심 와 를 연결하는 직선의 교점 을 경심(metacenter)이라 부르며 을 경심고(metacentric height)라 한다.

이와 같은 상태에서 중력과 부력은 무게중심 과 부심 에 각각 작용하여, 모형 배에 크기는 같고 방향은 서로 반대인 시계방향의 우력(couple)을 발생시킨다.
따라서 경심 이 부심 보다 위에 있으면, 그림(b)에서와 같이 시계방향의 우력, 즉 복원모멘트(restoring moment)가 발생하여 배의 전복을 막고 안정상태를 되찾게 하지만

참고 자료

없음