부체의 안정 - 제출용 보고서

목차

1. Abstract
2. Introduction
3.Theory
4. Description of Experiment
5. Results
6. Discussion/Answer
7. Conclusion
8. Reference

본문내용

토목공학에서 부체에 대한 이론은 수상구조물을 설계할 때 반드시 필요하다. 수상구조물 설계 시 필요에 따라 부력에 의해 구조물이 물에 떠있어야만 할 때도 있고(부유식 수상태양광발전), 떠있어서는 안될 때도 있기 때문이다(일반적인 구조물). 따라서 유체의 표면에 뜨는 부체에 안정성에 대한 문제는 선박이나 기타 물위에 부유하는 구조물의 기능에 있어 매우 중요하게 고려되어야 한다. 유체에 떠있는 부체의 상태가 안정 상태, 중립 상태, 불안정 상태로 정해지는 데에는 부체의 중심의 높이가 어느 지점에 위치하고 있는가에 따라 정해진다. 이번 실험을 통해 부체의 중심, 부심을 변화시켜 부체가 안정되는 조건을 찾아보고, 부체의 경심과 부심, 무게중심 사이의 상관관계를 이해할 수 있다. 추의 이동으로 인한 무게 중심의 변화에 따른 부체의 안정성과 불안정성을 판단하여 이를 이론값과 비교할 수 있다. 결론적으로는 무게중심이 낮을수록 부체는 안정성이 뛰어나다. 무게중심이 경심보다 낮으면 복원되려는 우력모멘트가 발생하기 때문이다.

2. Introduction

물체의 안정성은 잠겨 있거나 떠 있는 물체와 관련된 또 하나의 흥미 있고, 중요한 문제이다. 물체의 위치를 변화시켰을 때 다시 처음의 평형 위치로 돌아오게 되면 물체는 안정한 평형상태에 있다고 말한다. 이와 반대로 물체의 위치를 조금이라도 변화시켰을 때 새로운 평형 위치로 이동한다면, 물체는 불안정한 평형상태에 있다고 말한다. 잠겨있거나 떠 있는 물체에 있어서 안정성에 대한 고려는 특히 중요한데 부력과 무게의 중심들이 항상 일치하지 않기 때문이다. 물체를 약간 회전시키면 제자리로 돌아가거나, 또는 뒤집혀지는 모멘트가 발생하게 된다. 예를 들어 무게중심이 부력의 중심보다 아래에 있고 액체 속에 완전히 잠겨 있는 물체를 평형 위치로부터 회전시키면, 물체의 무게 W와 부력 FB에 의해 복원시키는 모

참고 자료

Fundamentals of Fluid Mechanics 6th, Munson, WILEY
Elementary Hydraulics, James F.Cruise, CENGAGE Learning
수리실험의 기초 원리와 방법, 지정환, 신광문화사
수리학, 송재우, 구미서관