부력 결과레포트 A+

소개

"부력 결과레포트 A+"에 대한 내용입니다.

목차

1. Abstract

2. Experiment
(1) 실험 기구
(2) 실험방법

3. Result & Discussion
(1) Result
(2) Discussion

4. Conclusion

5. Reference

본문내용

부력 실험의 목적은 아르키메데스의 원리와 부력에 대한 이해를 바탕으로 실제 유체 속의 물체에 이를 적용함으로써 무게, 부피, 밀도, 부력의 관계를 분석하는 것이다. 부력은 중력과의 상대적인 크기를 기준으로 음성 부력, 양성 부력, 중성 부력으로 나눌 수 있으며, 부력의 종류에 따라 물체의 거동이 달라진다.

아크릴 실린더의 부피를 계산하고, 물의 밀도를 구해 중력과 부력의 관계식에 대입함으로써 중성 부력에서 이론적인 실린더의 무게를 계산하였다. 이를 실제 실험을 통해 구한 중성 부력에서 실린더의 무게와 비교하고 오차를 계산하였다. 중성 부력을 찾는 과정에 양성 부력과 음성 부력 또한 관찰할 수 있었다. 양성 부력은 실린더의 무게가 상대적으로 가벼워 중력보다 부력이 클 때 작용하며, 물체는 수면 위로 떠오르게 된다. 음성 부력은 실린더의 무게가 상대적으로 무거워 중력이 부력보다 클 때 작용하며, 물체는 가라앉게 된다. 마지막으로 중성부력의 경우 중력과 부력의 크기가 같을 때 작용하기 때문에 실린더는 유체 속에서 정지상태로 존재하게 된다. 관찰되는 부력의 종류에 따라 실린더의 무게를 변화시키며 중성 부력이 작용하는 무게를 찾을 수 있었다.

실험 결과 중성 부력에서 실린더의 이론적인 무게는 2091.3g 이였으며, 실험으로 구한 중성 부력에서 실제 실린더의 무게는 2117.2g 으로 약 25.9g의 오차가 발생했다. 따라서 1.24%의 오차율을 얻을 수 있었으며 오차에 대한 원인으로 다음의 4가지를 고찰했다.

① 실린더 부피 측정에서의 오차
② 실린더의 수평 유지
③ 실린더 무게 측정에서의 오차
④ 물의 밀도 결정에서의 오차

실험 결과와 고찰은 3. Result & Discussion에 자세하게 서술했다. 부피 측정 과정에서 물체의 기하적인 특성을 고려해 부피를 계산하는 방법, 수평 유지를 위해 실린더와 추의 구조를 변화시키는 방법, 물의 밀도에 대한 보정 등을 통해 위의 원인에 의한 오차를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

참고자료

· 단위 조작 이론 및 실험 1 실험노트, 광운대학교
· 부력 예비레포트
· James O. Wilies, 화학공학유체역학-마이크로유체학과 CFD,도서출판한산, p.27~39, (2008)
· 최성규, 재미있는 잠수함 이야기, 양서각, (2000)