부체안정실험

목차

1. 수리 실험
1) 부체의 안정실험

본문내용

1. 서 론
유체의 표면에 뜨는 부체의 안정문제는 선박이나 기타 물위에 부유하는 케이슨과 같은 구조물의 기능에 대단한 영향을 미친다. 부체가 안정상태에 있는지, 중앙상태에 있는지 혹은 불안정상태에 있는지는 부체의 중심이 어떤 높이에 있는가에 달려 있다. 본 실험에서는 모형배의 중심을 인위적으로 변경시켜 가면서 배의 안정상태가 여하(如何)히 달라져 가는가를 실험하였으면 이론에 의한 계산결과와 실험결과를 비교하였다.

2. 실험장치
본 실험에 사용된 모형배는 그림 1.1.1에 표시한 바와 같이 금속판으로 만든 네모꼴의 배로서 배 자체의 무게 중심은 아랫부분에 있으나 배의 중앙부에 연직방향으로 돛대가 설치되어 있고 돛대를 연해서 중심이동용 무게를 상하로 움직일 수 있도록 되어 있다. 돛대 상단은 횡지지현(bracing- dhord)에 의해 모형배의 본체에 연결되어 있으며, (본 실험에서는 없는 것으로 간주하시길....) 배가 기울어 질때 연직과 이루는 각도의 측정을 위해 추가 달려있다. 네모꼴 모형배 상단부에는 그림에서와 같이 배의 바닥과 평행하게 보가 설치되어 있고 일정한 간격을 두고 홈이 파여져 있어 저울 추를 정치시킬수 있도록 되어 있으며 이 저울추의 위치에 따라 모형배의 경사도를 조절할 수 있게 된다.

3. 이론
그림 1.1.2(a)와 같이 네모꼴 모형배가 평행을 이루며 안정상태에 있을 경우를 생각하면 부체의 무게는 중심 를 통해 연직하향으로 작용하고 이는 부체가 배제한 물의 체적의 중심인 부심 B를 통해 연작상향으로 작용하는 부력(buoyant force)과 평형을 이룬다.
이러한 평형상태로부터 모형배가 그림1.1.2(b)와 같이 연직으로부터 만큼 기울어 지면 부심은 점 로부터 위치로 이동하게 된다. 부력이 작용하는 점 을 통과하는 연직선과 점와 를 연결하는 직선의 교점는 경심(metacentre)이라 부르며 선분 을 경심고(metacentric height)라 한다.

참고 자료

없음