[이동현상실험]종말속도 실험

소개글

Measurement of Terminal Velocity

목차

1.목적
2.이론
3.실험장치 및 기구
4.실험 준비물
5 .실험방법
6. 결과
7.결과값의 고찰
고찰

본문내용

1. 목적

⑴ 중력하에서 구체가 유체중에서 침강할 때에 일어나는 현상을 이해한다.
⑵ 항력계수(Drag Coefficient)와 Reynolds Number와의 관계를 알아본다.

2. 이론

⑴ 항력(Drag, Drag Force, Fd) : 흐름방향에서 유체가 고체표면에 미치는 힘

(3-1)

⑵ 항력계수(Drag Coefficient) : 유체의 밀도두와 속도두와의 곱에 대한
(단위 투영면적당 항력)의 비로서 정의된다.

(3-2)
where, : 항력(Drag)
: 투영 면적 (Projection Area)
* 항력계수는 Reynolds Number와 입자의 형태의 함수이다.
주어진 형태가 구(球)일 경우, 다음과 같은 경우에 따라 항력계수가 변화

①Reynolds Number가 낮을 때
항력계수는 Stokes` Law에 비교적 잘

4. 실험 준비물
(1) 밑면이 막힌 두 개의 긴 투명 관, 직경 약 10cm
(2) Stop Watch
(3) 직경과 비중이 다른 여러 개의 구체
(4) 글리세린, 물
(5) 전자저울, 버니어 캘리퍼스


고 찰

이번실험은 중력하에서 구체가 유체 중에서 침강할 때에 일어나는 현상을 이해하고 실험을 통해 얻은 결과 값으로 항력계수(Drag Coefficient)와 Reynolds Number 와의 관계를 알아보는 실험이었다.
실험의 방법은 물과 글리세린이 담긴 통 안에서 구를 일정거리를 낙하하는 실험으로 시간을 측정하여 실험을 진행하는 간단한 실험이었다.
이론값과 실험값을 측정하기 위해서 통의 길이와 구가 낙하한 시간을 측정하여서 유속을 측정하여 레이놀드수와 그에 해당하는 항력 계수를 측정하였는데, 종말속도를 이용한 항력계수의 값과 문헌적인 값을 이용하여 구해진 항력계수의 값에는 차이가 있음을 확인하였다.
글리세린의 경우에는 레이놀드수가 난류에 해당하는 경우이어서 문헌적인 항력계수의 값이 0.44로 측정이 되었는데 글리세린의 경우 직경이 0.002m인 경우의 구에는 레이놀드수가 1보다 작아서 층류영역이었는데 계산하여 구한 항력계수와 문헌적으로 구하여진 항력계수의 차이가 큼을 확인하였다.

참고 자료

없음