Air Resistance

소개

공기저항 실험 레포트 입니다.

목차

1. 실험 및 결과
2. 고찰

본문내용

-mg=kv에서 m:커피필터 질량, g:중력가속도, k:점성저항 계수, v: 필터의 속력

-종단속도에 도달한 경우 물체에 작용하는 두 힘 (공기저항력, 중력)은 크기가 같고 방향만 반대이기 때문에 KV=mg라는 식을 유도할 수 있었고 따라서 종단 속도에 도달하였을 때 속도는 v=mg/k 이다 여기서 k와 g는 상수 이므로 종단속도는 물체의 질량에 의해서만 결정된다. 커피 필터의 경우 1장일 때와 2장일 때 단면적에는 변함이 없기 때문에 비례상수는 k로 일정하지만 질량은 2장일 때 2배로 늘어나게 된다. (k는 공기저항인데 무시해도 될 만큼 작다 커피필터의 질량을 모르기 때문에 0.2g으로 가정했다.)
- 일반적으로 유체 저항력의 크기는 유체를 통과하는 물체의 속력에 따라 증가한다. 이러한 특징은 접촉하고 있는 두 표면 사이의 운동 마찰력의 특징과는 대조적인 것으로, 보통 운동 마찰력의 경우 속도에 대해 무관하다고 생각할 수 있다. 느린 속력의 경우, 유체 저항력의 크기 f는 근사적으로 물체의 속력 v에 비례한다.

f = kv (저속에서의 유체 저항)

여기에서 k는 물체의 모양과 크기 그리고 유체의 특성에 의존하는 비례상수이다. 더 빠른 속력일 경우, 공기를 통과하는 운동에서 저항력은 v보다 근사적으로 v²에 비례한다. v²에 의존하기 때문에, 공기항력은 속력이 증가함에 따라서 급격하게 증가한다. D의 값은 물체의 모양과 크기 그리고 공기의 밀도에 의존한다.
f = Dv² (고속에서의 유체 저항)



2. 고찰
오늘 실험에서 얻은 그래프를 보면 가속 단계에서는 커피 필터에 작용하는 중력이 공기의 저항력보다 커서 가속도는 0보다 크게 되어 속도는 증가한다. 그러나 낙하 속도가 증가함에 따라 공기의 저항력도 증가하여 가속도는 점차 감소하는 그래프를 볼 수 있다.

참고자료

· 없음