[A+] 화공 단위조작 및 실험1 레포트 부력 결과레포트

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

이 실험은 물속에서 뜨고 가라앉으며 바닷속을 이동하는 잠수함의 주요한 유체역학적 원리인 부력을 이해해 보고, 수중에서 정지해있는 물체에 작용하는 부력과 중력의 평형방정식을 세워 잠수 깊이와 무게의 상관관계를 도출해 보며, 주어진 아크릴 실린더를 수조 중앙에 띄울 수 있는 평형방정식을 유도하고 유도된 공식으로부터 그 무게를 계산해 보는 것에 목적이 있다.
실험은 다음과 같이 진행되었다. 먼저 아크릴 잠수함을 띄울 수조에 물을 채우고, 물의 밀도를 판단하기 위하여 온도를 측정해 주었다. 그 후 아크릴 실린더의 부피를 계산하기 위해 길이를 측정하였고 이것을 이용하여 부피를 구하였다. 아크릴 실린더의 부피와 토대로 중성부력 상태일 때의 평형방정식을 통해 필요한 무게를 구해낼 수 있었다.
추를 이용하여 구한 무게를 맞춘 후 한쪽으로 추가 쏠리지 않게 조심하여 수조에 띄워 주었다. 하지만 정확히 그 무게를 맞추어 넣었을 때는 중성부력을 이루지 못하였다. 그리하여 중성부력을 가지는 무게 계산한 것을 중심으로 무게를 조정하여 Figure 22와 같은 중성부력을 관찰해 볼 수 있었고, 중성부력뿐만 아니라 Figure 21과 같은 양성부력과 Figure 23과 같은 음성부력 상황도 관찰할 수 있었다.
중성부력을 가지기 위한 조건들을 파악할 수 있었고, 중성부력을 위해서는 섬세한 조정이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 고려하지 못한 부분의 부피나 미세한 무게 변화에 의해서도 중성부력이 깨질 수 있었다. 또한 모형 잠수함을 이용한 실험을 통해 균형이 흐트러졌을 때 중성부력의 무게임에도 떠오르거나 가라앉을 수 있는 것을 확인하고 잠수함에게 있어서 균형을 유지하는 것이 중요하다고 판단하였다.

참고자료

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· 2024년 3학년 1학기 단위조작 이론 및 실험1 실험노트