이동현상실험 구낙하 결과레포트

소개

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) 항력
2) 항력계수
3) 항력계수와 레이놀즈 수
4) Stokes 법칙
5) 침강하는 구에 작용하는 힘
6) 종말속도(종단속도)

3. 실험 방법

4. 실험 기구 및 시약

5. 실험 결과
1) 측정 데이터
2) 결과 값 계산
3) 실험분석
4) 결과값의 고찰

본문내용

1. 실험 목적
1) 중력 하에서 구체가 유체 중에서 침강할 때에 일어나는 현상을 이해한다.
2) 항력계수(Drag Coefficient)와 Reynolds Number와의 관계를 알아본다.

2. 실험 이론
1) 항력
고체와 그를 감싸는 유체 사이에 일정한 속도의 상대적 운동이 있을 때, 유체가 고체에 작용하는 힘을 말한다.

벽 전단에 의한 항력의 적분치를 벽 항력(wall drag), 압력에 의한 항력의 적분치를 형태 항력(form drag)라고 한다. 그리고 이 두 항력 값을 합친 값이 전체 항력이다.
보통 유체에 잠긴 물체들의 벽은 흐름 방향과 어떠한 각을 이룬다. 이때, 흐름 방향 성분이 항력에 기여한다. 또, 벽에 직각인 방향으로 유체의 압력이 작용하는데, 이 압력의 흐름 방향 성분 또한 항력에 기여한다. 따라서 이 두 성분의 합은 면적 요소에 작용하는 전체 항력이 된다.

<중 략>

3. 실험 방법
1) 서로 다른 비율을 가진 액체 3종류를 준비한다. (물과 글리세린을 적절한 비율로 섞어서 제조)
2) 액체 3종류를 관에 넣고 기준 높이를 10cm간격으로 표시한다.
3) 서로 다른 재질과 크기를 가진 구체를 준비하고 직경과 질량을 측정한다.
4) 유체에 구를 낙하하면서 10cm 단위로 시간을 측정한다.
5) 구의 종류와 유체의 종류를 바꿔가면서 실험을 반복한다.

4. 실험 기구 및 시약
1) 밑면이 막힌 두 개의 긴 투명관, 직경 약 10cm
2) Vernier Caliper(구슬 및 관 직경 측정)
3) 전자저울
4) Stop Watch
5) 직경과 비중이 다른 여러 개의 구체
6) 글리세린, 물

참고자료

· 이동현상실험 교안 및 실험 데이터
· McCabe의 단위조작
· 화학공학유체역학 [2/E] / James O. Wilkes 저 / Prentice Hall
· 송승화 외6명,「침강하는 물체의 종말속도 측정을 통한 항력계수 평가」,Journal of the Institute of Industrial Technology, Vol. 14, pp. 43~49, 2006