베르누이 정리 실험장치

소개

베르누이 정리 실험장치에 대한 실험 보고서

목차

1.실험 목적
2.기구 및 재료
3.이론 및 실험 절차
4. 실험 결과 및 계산

본문내용

식(3)을 베르누이 방정식이라 하며, 이 식에서 는 압력수두, 는 속도수두, z는 위치수두 또는 고도수두, H를 총수두 또는 전수두라한다.

베르누이 정리는 다음과 같은 조건이 전부 만족할 때만 성립한다.
(1) 완전유체의 하나의 유선에 대하여 성립
(2) 흐름은 정류
(3) 외력은 중력 g만 작용
(4) 비압축성 유체에 대하여만 성립
(5) 흐름 중 와(vortex)는 없음
정류의 하나의 유선상에서 두 점간에 베르누이 방정식을 적용하면 다음과 같다.


(4)식은 1차원 정류의 에너지 방정식으로 1738년 프랑스인 Daniel Bernoulli에 의하여 구해진 식으로 동수역학에서 매우 중요한 식이다. 식(4)는 1750년에 Euler가 발표한 운동방정식을 적분하여 Bernoulli정리를 구할 수 있음을 보여준 것이며 에너지 개념에 의하여 유도된 에너지 방정식의 형태가 식(4)와 동일하게 표시되지만 그 의미는 각 항이 단위 무게당 에너지를 뜻하며, 전수두는 총에너지로 나타난다. 식(4)가 Euler의 방정식을 적분하여 구하였으므로 에너지 개념에 의한 유도와는 논리적으로 차이가 있다. 수평기준면으로 위치수두와 압력수두를 연결한 선을 동수경사선이라 하고, z++ 을 연결한 선을 에너지선이라 한다.
이상유체의 유동에서는 수평기준선과 에너지선은 서로 평행하나 실제 유체의 유동에서는 점성에 의한 에너지 손실이 발생하여 경사를 가지게 되고, 식(4)는 다음과 같이 수정된다.


여기서, h₁은 손실수두이다.

3) 실험 절차

① 수리 실험대와 베르누이 정리 실험장치를 호수로 연결하여 물 공급을 가능하게 한다.
② 전원을 on하여 베르누이 정리 실험장치에 물이 유입되게 한다.
③ 피에조미터 첫 번째 관의 공기기포가 다 빠질 때 1.시간을 재고, 2.모든관의 수두를 측정한 뒤, 3.전원을 off한다.
④ 수리 실험대 수두에 받아진 물의 수위를 관측․기록한다.
⑤ 관측된 실험값을 정리 계산한다.

참고자료

· 없음