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항공 3학년 1학기 재료역학 실험 레포트 평가B괜찮아요

REPORT재료역학 실험레포트학 과항공우주공학과학 번20131738이 름이준형제출일2017-06-03목 차인 장 시 험1실험 목적2이론3실험 장치4실험 방법5실험결과6실혐결과에 대한 고찰7결론충 격 시 험1실험 목적2이론3실험 장치4실험 방법5실험결과6실혐결과에 대한 고찰7결론비 틀 림 시 험1실험 목적2이론3실험 장치4실험 방법5실험결과6실혐결과에 대한 고찰7결론인 장 시 험1. 실험 목적이 실험의 목적은 인장시험기를 사용해서 시편을 인장시키면서 파단될 때까지의 데이터를 측정하고 측정한 데이터를 통해 탄성계수, 항복점, 인장강도, 연신율, 단면감소율을 구해보면서 재료의 특성을 알아보고 공칭응력 선도, 진응력 선도를 작도해보면서 비교분석한다.2. 이론축하중, 를 받는 재료의 거동sigma(축방향 응력)은 축하중(P)를 시편의 단면적으로 나눈 값.공칭응력(nominal stress)sigma _{n} =P/A _{0}(P : 축하중,A_0 : 최초 단면적)진응력(true stress)sigma_t = P / A(P : 축하중, A : 임의의 시간에서의 단면적)인장을 받는 재료의 응력-변형률 선도공칭응력(NOMINAL STRESS) 은 시편의 최초단면적을 사용하여 계산한 응력인데 하중이 작용되면 시편의 단면적은 최초 단면적보다 감소하게 된다.이렇기 때문에 하중이 가해진 어떤 시점에서의 단면적을 사용해 계산한 응력을 진응력(TRUE STRESS) 이라고 한다.① 공칭응력-변형률 선도② 진응력-변형률 선도● 탄성계수와 응력, 변형률의 관계E= {sigma } over {epsilon }epsilon(변형률)= {L-L _{0}} over {L _{0}} :최초길이에 대한 늘어난 길이의 비OA구간은 직선인데 이 구간에서 응력과 변형률은 비례한다. 이 때 A점의 응력을 비례한도라고 한다. OA구간에서E= {sigma } over {epsilon } 식이 성립하게 되고 A점을 지나면 변형률이 응력보다 훨씬 빨리 증가하다가 곡선의 기울기가 점점 작아지면서 B점에 도달하게 된2) 시험ⓛ 시험 전 준비가 끝나면 표시 하중 및 위치를 설정한다.② 시험 종료 조건 및 돌발상황에 대비하기 위해 하중 및 위치 limit를 설정한다.③ 시험 속도 및 시험 기준을 정한다.④ 인장, 압축 및 굴곡 중에서 수행할 시험 mode를 선정한다.⑤ 시편의 형상 및 크기를 입력한다.⑥ 시편크기에 따라 cross-head를 이동시켜 척(chuck)에 시편을 고정한다.⑦ 시편의 고정작업 완료 후 key를 누르면 시험이 시작된다.⑧ 시험조건에 의하여 시험이 종료되면 data를 저장하고 시험을 종료한다.(3) 시험 종료ⓛ 시험이 종료되면 시편을 제거하여야 하며 시험 종료 후에도 시편이 파단되어 있지 않았을 경우에는 시편에 응력이 작용하고 있으므로 척(chuck)이 풀리 지 않는다. 이 때에는 시험 초기 화면에서 척(chuck)을 open상태에 놓고 cylinder를 down시키면 시편이 분리된다.② 주의 사항시편을 물린 상태에서 cross-head를 이동시키면 cross-head 이동 motor의 과부하로 motor가 손상될 위험이 있으므로 주의하여야 한다.5. 실험 결과탄성계수E= {sigma } over {epsilon } = 1860Gpa항복점 : 637Mpa인장강도:809kpa={2366.54N} over {{pi } over {4} *0.061 ^{4}} =809Kpa단면감소율{64-6.1 ^{2}} over {64} * {pi } over {4} *100(%)=32.88%연신율{55.17-50} over {50} times100=10.34`(%)steel 공칭응력-변형도 선도steel 진응력-변형도 선도brass 공칭응력-변형도 선도탄성계수E= {sigma } over {epsilon } = 111Gpa항복점 : 180Mpa인장강도 : 809kpa={2028.32N} over {{pi } over {4} *0.07 ^{4}} =527Kpa단면감소율{64-49} over {64}* { pi } over {4 }* 100(%)=18.41%연신율{63.0성을 나타내는 척도(a) 는 연성재료의 하중-변형량 선도 (b) 는 취성재료의 하중-변형량 선도두 개의 그래프를 비교하면 연성재료는 소성굽힘변형을 거친 후 파단된다.취성재료는 충격하중이 작용하면서 급격한 균열 후 영구변형이 아주 적고 파단된다.펜듈럼식 charpy 충격시험은 중량 w인 해머가 회전반경 R인 암에 달려 있고처음 경사각alpha 만큼 올린 위치에서 회전낙하하고 시험편을 파단 후에beta만큼 올라가면이때 파단 에너지E`=~WR(cos beta -cos alpha )-E _{l}E _{l} : 파단에너지 외에 손실되는 에너지 (공기저항 , 회전축의 마찰저항 , 파단 후 비산으로 인한 운동에너지)3. 실험 장치 KDI-300-2 Charpy 충격시험기1: 아암2: 타격 핸들3: 팬듈럼 해머4: 해머를 시동위치까지이동시키는 핸들5: 워엄기어6: 각도 지시판7: 브레이크8: 시편의 고정대샤르피 충격 시험기의 구조 : 30 kgf-m 타격속도 :5.28 m/s샤르피충격시험기 각 부의 사양① 시험기 용량 : 30kgf-m ② 해머 중량 : 22.24kg③ 실제 용량 인상 각도 : 143도 ④ 해머중심 거리 : 750mm⑤ 앤빌 간격 : 40mm ⑥ 충격날 각도 : 30도⑦ 시험기 크기 : 600 x 1000 x 1100 mm ⑧ 시험기 중량 : 약 500kg●시험편Charpy V-노치 충격 시험편(한국표준규격 KS-B0809)●시험편 고정방법시편을 타격할 때 팬들럼 부분의 진동을 감소시키기 위해서 관성체의 중심에 있어야 한다. 게이지를 이용해 시험편의 notch 가 엔빌의 중앙에 오도록 고정해야한다.4. 실험 방법? 시험온도를 측정하고 시험편의 치수를 버니어캘리퍼스와 한계게이지를 사용하여 측정한다.? Charpy 충격시험기의 수평상태를 확인한다.? 해머를 손으로 들어서 올려 걸릴 장채에 걸리도록 한다.? 시험편을 고정시킬 앤빌을 선택한 후 시험기에 나사로써 적당히 잠근다.? 해머를 손으로 내려 해머 날 끝에 스케일을 사용하여 지점거리를 재조절한 다음 앤빌을 단STEEL3) 경도와 충격치의 관계를 조사해 보라.충격치는 시편을 절단하는데 필요한 힘이다. 실험값을 보면 황동의 충격치가 철의 충격치보다 크다.경도는 물체의 표면강도를 말하는데 물체를 압입했을 때 생기는 저항 값이 바로 경도이다.충격치가 더 큰 황동이 철보다 경도가 높다고 볼 수 있다.6. 실험결과에 대한 고찰기계적 손실에너지 : 1.8547JSTEEL 의 흡수에너지 : 8.81J STEEL 의 충격치 : 0.1101 J/mm^2BRASS 의 흡수에너지 : 19.42J BRASS 의 충격치 : 0.2428 J/mm^2실험결과를 보면 STEEL 의 흡수에너지가 BRASS 의 흡수에너지보다 작음을 알 수 있다.이것은 황동의 경도가 철의 경도보다 큼을 알 수 있었다.또한 파단면을 관찰함으로써 STEEL 이 소성변형이 일어남을 확인 할 수 있었고 BRASS 는 파단 면이 매끈한 것으로 보아 취성임을 알 수 있었다.실험의 오차가 발생한 이유를 알아보면 먼저 실험을 할 때 시편을 시험기에 고정시키는 과정에서완벽히 고정을 못시킨 점, 눈금판의 각도를 맞추는 과정에서 실험자의 눈대중으로 맞추었는데 이것또한 매 실험마다 조금씩의 오차가 발생했을 것이다. 또한 파단된 시편을 보면 정확히 반틈으로 파단되지 않았는데 이것은 시편의 중앙부분을 앤빌의 중앙부에 오도록 놓지 못했다는 것이다.이 또한 오차를 발생한 원인이라 생각한다.7. 결론이번 실험은 연성, 취성 재료를 이용해 충격을 가해 충격하중에 대한 저항력을 측정해보고 파단 시 흡수 에너지를 구해봄으로써 재료의 충격치와 경도를 확인하는 실험이었다.이번 실험을 통해 파단면을 관찰해서 STEEL 과 BRASS 의 연성, 취성을 확인해 보고충격치가 BRASS 가 더 큰 걸 보면서 STEEL에 비해 취성이 강한 BRASS가 경도가 더 높음을 알 수 있었다.비 틀 림 시 험1. 실험 목적이 실험을 통해 비틀림 모멘트를 재료에 작용하여 비틀림에 대한 재료의 성질 (전단탄성계수,전단항복점,비틀림,전단강도,전단응력과 전단변형도와의 관계)을 알 시험편의 파단상태 >3. 실험 장치- 기어 박스 핸들 (1): 핸들 60 회전당 비틀림 축 1회전 한다.- 비틀림 각 표시기 (2): 핸들의 회전각을 자동적으로 각도로 변환하여 표시한다. 시계방향회전을 (+)로 표시한다.- 토크 측정 헤드 (3): 토크를 측정하기 위한 트랜스 듀서 장착되어 있다.- 토크 표시기(4): 토크 측정헤드에서 측정된 토크의 크기를 디지털로 표시한다.- 받침대 (5): 충분한 강도와 강성을 갖춘 상자형으로 만들어져 모든 구성품이 장착된다.- 시편 장착용 육각 소켓 (6): 치수는 12 mm 이며 시편 양단이 고정된다.- 시편 (7): 소켓(6)에 장착된다.시험편< 비틀림 시험기 용량 >기 기규격1100 long X 400 depth X 350 mm height질량22 kg하중장치의 웜기어 감속비60토크 측정 장치의 범위0～30 Nm< 시험편 >4. 실험 방법? 시험편의 평행부의 길이와 평균직경을 측정한다.? 시험중 비틀림 상태를 관찰하기 위해 시험편의 평행부에 매직펜으로 직선을 긋는다.? 소켓을 토크 헤드와 기어박스 측에 장착한다.소켓을 토크 헤드와 기어박스 출력 측에 장착하기? 12mm 육각형 소켓에 시편을 장착한다. 시편 말단부가 각 소켓에 완전히 장착되도록 기어박스 출력 샤프트를 따라 슬라이딩 한다.시편 장착하기? 비틀림 각 표시기와 토크 표시기를 연결하고 전원을 킨 후, 'Press to zero' 버튼을 누른다.? 시편 주위에 투명 보호대를 장착한다.? 기계적인 오차(backlash)를 제거하려면, 부하 디스플레이가 작은 값의 토크를 나타낼 때 까지 기어박스 핸드 휠을 천천히 돌리고 나서, 'Press to zero' 버튼을 사용하여 모든 디스플레이를 제로(0)로 설정한다.? 핸들을 돌려 비틀림 각도를 준다.? 다이얼 게이지 값이 0이 될 때까지 보정 핸드휠을 돌려준다.? 증폭기에서 토크를 읽는다. 시편의 비틀림각을 계산하기 위해 회전각도를 감속비 62로 나눈다.5. 실험 결과강 봉황 동 봉웜 기어의 회전비틀림각하중토크웜 기

공학/기술| 2017.10.12| 21페이지| 1,000원| 조회(475)

인장시험, 충격시험, 재료역학, 울산대학교, 전공실험, 비틀림시험, 항공우주공학과

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항공 3학년 1학기 유체실험 결과레포트.hwp 평가A+최고예요

조 :실험 2조과목 :항공우주공학실험제출일 :2017 / 05 / 17학과 :항공우주공학전공< 목 차 >?운동량 원리에 관한 실험⑴실험 목적⑵이론⑶실험 방법⑷실험 결과⑸토의 및 고찰?베르누이 방정식에 관한 실험⑴실험 목적⑵이론⑶실험 방법⑷실험 결과⑸토의 및 고찰?원형관내의 유속분포와 발달과정에 관한 실험⑴실험 목적⑵이론⑶실험 방법⑷실험 결과⑸토의 및 고찰? 운동량 원리에 관한 실험 ?⑴ 실험 목적- 유체의 유동이 물체에 부딪쳐 굴절됨으로써 나타나는 유체의 운동량 유량의 변화와 그 물체가 받는 힘 사이의 관계를 실험으로 측정하여 운동량 방정식의 이론과 비교해보면서 유체의 운동량 방정식의 이해를 높이는 것이다.⑵ 이론{Partial } over {Partial t} int _{CV} ^{} {rho VdV} + int _{CS} ^{} {rho V(V BULLET n)dA= sum _{CV} ^{}} F (운동량 방정식)(뉴턴 제 2법칙을 임의의 검사체적에 적용)rho 는 밀도 , V는 속도 벡터 , n은 검사표면에서 바깥을 향하는 단위수직 벡터 F는 검사체적에 포함된 모든 물체가 외부로부터 받는 힘 벡터이다. CV는 검사체적, CS는 검사면을 뜻한다.정상유동이고 밀도가 일정하며 검사표면에서 유체가 균일한 성질을 가지고 출입하는 단순한 경우를 생각해보면 점선으로 둘러싸인 영역을 검사체적으로 설정하고 검사표면을 통해 유체가 유입하는 높이와 유출하는 표면의 높이의 차이가 작을 때 유동의 마찰손실을 무시하면 베르누이 방적식이 성립하게된다.V _{i n }=V _{ out}=V그리고 z축의 방향으로dot { m}V(1-cos theta)=F _{ Z} 라는 식이 성립하게 된다.dot { m}은 질량유량으로 유입하는 질량유량과 유출하는 질량유량이 같다.F_{ Z}는 검사체적 안에 존재하는 물체가 외부로부터 받는 z방향의 힘이며 물체의 무게와 검사체적 안에 포함된 유체의 무게를 포함한다. 이 실험에서 물체의 무게와 유체의 무게는 무시한다. (물체의 무게 상쇄, 검사체적 내의하였는데 제 생각으로는 이것이 검사체적 내에서 유체의 유동 때문에 생긴 현상이라고 생각된다. 이러한 미세한 오차들이 쌓이게 되면 많은 결과값에서 많은 오차값이 나올 수 밖에 없다.[20131724 이상헌]본 실험의 목적은 다양한 형상의 깃에 물을 분사해 깃이 받는 힘을 측정함으로써 유체의 운동량 유량의 변화와 깃이 받는 힘 사이의 관계를 실험적으로 확인하여 운동량방정식의 이론과 비교함으로써 이해를 명확히 하는데 있다. 이 실험에서 나올 수 있는 오차의 원인으로는 실험자가 기준침의 영점을 맞출 때 눈대중으로 한 점, 노즐로 물을 분사할 때 중력가속도에 의해 방해를 받은 점, 깃의 각도를 정확히 하지 못할 수 있는 점, 실험 각각의 적수량이 정확하지 않은 점, 시간을 측정할 때 스탑워치로 했기 때문에 정확하지 않은 점 등이 있다.[20131717 이동균]이번 실험은 유체의 유동이 어떤 물체에 부딪혀 굴절 될 때에 나타나는 운동량의 변화와 그 물체가 받는 힘 사이의 관계를 측정하여 운동량 방정식에 대한 이론을 이해하기 위한 실험 이었다. 이 실험에서는 유난히 오차가 큰 편이었는데 그 이유로는 먼저 이론에서는 무시했다고 가정하는 유동의 마찰에 의한 손실, 그리고 물체의 무게와 5L나 되는 유체의 무게를 무시했다는 점이다. 또한 실험 도중 저울의 기준 침이 영점에 맞지 않거나, 실험자가 직접 유량을 조절 하였기 때문에 정확한 유량의 조절이 어려웠다. 그리고 실험자가 직접 초시계를 들고 소요시간을 측정하였는데, 이 과정에서도 오차가 날 수 있다. 그리고 유체가 흐르는 과정에서 z방향의 힘인F _{z}만 작용하는 것이 아니라 중력 가속도 또한 무시 할 수 없기 때문에 오차가 날 수 있다.[20131737 이주원]이 실험은 유체의 유동이 물체에 부딪혀서 굴절될 때 발생하는 유체의 운동량 유량 변화와 물체가 받는 힘 사이의 관계를 알아보는 실험이다. 이 실험에서 이론에 명시되어 있듯이 검사체적 안에 포함된 물의 양이 매우 작다고 가정하여 무시함으로 이에 따라 이론과 실제 실험체의 정상유동을 가정하고 적용하는 베르누이방정식보다 정확함을 알 수 있었다.오차가 발생한 요인을 생각해보면 먼저 물은 점성이 있는 유체이기 때문이다.또한 물이 흘러가는 관에서 마찰이 발생할 것이고 실험적 요인으로는 액주계의 눈금을 측정할 때 실험자의 눈으로 측정하였기 때문에 오차가 발생하였을 것이고 유량이 이동할 때의 시간을 초시계를 이용해 재는 것 역시 실험자의 한계가 있었다.[20131769 조민철]본 실험은 단면적이 변하는 유동 통로에서의 속도와 압력 변화를 측정함으로서 베르누이방정식의 물리적 의미와 적용 한계를 이해하고 일반화된 에너지방정식의 개념을 이해하는 것을 목적으로 한다.비압축성,정상 유동일 경우 베르누이 방정식에 의해 에너지선은 수평축과 평행이어야 한다. 하지만 이번 실험에서는 점성에 의한 마찰로인해 하류로 갈수록 낮아지는 곡선을 그리게 된다.또한 단면적이 같을 때 베르누이 방정시식에 의해 수력기울기선의 높이가 같아야 하지만, 점성에 의한 마찰로인해 하류쪽의 수력기울기 선의 높이가 낮아졌다. 점성이외의 오차원인으로는 액주계의 높이를 읽을 때 조금의 오차가 생겼을수 있고,유량 5L가 흐르는 시간을 측정할 때 오차가 생겼을 수도 있다. 이론에 비해 실제 실험에서는 점성의 인한 마찰과 액주계의 높이와 유랑이 흐르는 시간을 측정할 때의 오차가 있어서 정확한 베르누이 방정식이 성립하지 않았지만, 비슷한 결과가 나와 베르누이 방정식을 이해하는데 도움이 되었다.[20102081 유승민]이 실험은 단면적이 변하는 유동 통로에서의 속도와 압력 변화를 측정함으로써 베르누이방정식의 물리적 의미와 한계를 이해하고, 에너지 방정식의 개념을 이해하는 실험이였다. 베르누이 방정식에 따르면 밀도가 일정하고 점성이 없는 유체의 정상유동에서 유선을 따라서 세가지 기계적인 에너지의 합은 일정하게 유지된다. 그 세가지는 압력수두와 속도수두, 위치수두라고 하고, 이론상으로는 항상 그 합이 일정해야 한다. 하지만 실험 결과 값은 그렇지 않았다. 시간이 지나면서 실제 유체가 유동을 하 이들과 연결해서 사용할 다관 액주계가 준비되어 있다. 또한 파이프를 따라서 5개의 지점에 정체압을 측정하기 위한 피토관을 설치할 수 있는 탭이 준비되어 있다. 피토관은 파이프의 단면을 따라 상하로 이동할 수 있도록 되어 있어서 그 단면에서의 속도분포를 측정할 수 있다. 송풍기의 출구에는 유량조절판이 부착되어 있어서 다양한 레이놀즈 수에서 실험을 수행할 수 있다.(2) 실험 방법정압공과 피토관 설치탭의 위치정압공또는 피토관 탭위치(mm)정압공또는 피토관 탭위치(mm)2유동노즐7143632881548A64D1574426891788B2*************12268C*************0E2534? 피토관을 A 위치의 탭에 설치한다. 이 때 피토관의 방향이 입구 방향을 정확히 향하도록 주의해야 한다.? 송풍기 출구의 유량조절판을 완전히 열고 (고속) 송풍기의 스위치를 켠다. 이 때 가장 압력이 낮은 액주계 12번의 액체가 파이프로 빨려들지 않는지 확인한다.? 대기압을 나타내는 액주계 1번의 눈금과 유동노즐의 정압인 액주계 2번의 눈금을 기록한다.? 피토관을 파이프 벽에 닿을 때 까지 아래로 내리고 이 때의 피토관 위치와 액주계 14번(피토관의 정체압)의 눈금과 액주계 3번(피토관 위치에서의 정압)의 눈금을 기록한다.? 피토관을2mm 씩 위로 이동시키면서 피토관이 파이프 위쪽 벽에 닿을 때 까지 3의 과정을 반복한다.? 피토관을 B 위치의 탭에 이동 설치한 후 ?~?의 과정을 반복한다.? 피토관을 C, D, E 위치로 이동시킨 후 ?~?의 과정을 반복한다.? 송풍기 출구의 유량조절판을 약 1/5 정도만 개방하고 (저속) 위의 실험을 반복한다.⑷ 실험 결과고속 유동저속 유동ABCDEABCDE0mm*************360mm18*************2mm18*************2mm18*************4mm17*************4mm1721831902022126mm1681721902062166mm17*************8mm169168129.5234429.46175유량(m^3}/s)0.1384660.1445740.1462630.1484010.148091? 고속일 때와 저속일 때 레이놀즈수를 각각 구하여 층류인지 또는 난류인지 예측하고 속도분포의 특징을 관찰하라. 또한 난류일 경우에는 식 (9.3)의 멱지수n을 구하라.파이프 내의 유동의 경우 레이놀즈수가 약 2300을 넘는 경우의 유동을 난류라고 하는데, 고속일 때와 저속일 때 모두 레이놀즈수가 약 2300을 넘기 때문에 난류이다.고속ABCDE80179858168241.7160029.8162121.8157910.178190768.2183566.8168241.7170232.8174146.876210902.2194268.8187202.1181721.9177974.674214073.8217199.2197707.5188993.6195995.772212493.9223318.6204411.3195995.7206053.270212493.9221804.6220280.2199404.6215642.268212493.9221804.6226316.3221804.6224822.566214073.8223318.6226316.3239341.8227800.464214073.8223318.6230739.9240745.6239341.862214073.8221804.6232195.7244908.6239341.860212493.9223318.6230739.9236509.325567958214073.8223318.6232195.7244908.6242141.256214073.8223318.6232195.7246280.7242141.254214073.8223318.6232195.7246280.7242141.252214073.8223318.6232195.7246280.7250351.750214073.8223318.6232195.7246280.7247645.148214073.8223318.6232195.7246280.7250351.746214073.8223318.6232195.72462

공학/기술| 2017.10.12| 30페이지| 1,000원| 조회(380)

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항공 전공실험 1학기 동역학 실험 평가A+최고예요

동역학 실험 레포트학 과항공우주공학과학 번20131738이 름이준형제출일2017.05.111. 역학적 에너지 보존 실험실험의 목적은 수직 방향으로 발사된 공의 운동에너지가 위치에너지로 변환되는데, 운동에너지와 위치에너지의 합인 역학적 에너지는 보존된다는 것을 확인하는 것이다.운동에너지 (KE) ={1} over {2} mv _{0} ^{2}위치에너지 (PE) =mghx(수평거리) =v _{0}ty(수직거리) ={1} over {2} gt ^{2} (t = 공의 비행시간)trial numberdistance(m)10.5120.5130.50840.51550.51560.51670.51880.51890.513100.513total distance5.136average0.5136ⅰ 공의 발사초기속도 측정실험수직거리 (y) = 0.245m수평거리 (x) = 0.5136m공의 비행시간 (t) = 0.223st= sqrt {{2y} over {g}} = sqrt {{2*0.245m} over {9.81m/s ^{2}}} =0.223sec초기속도 (v) = 2.303m/sv _{0} = {x} over {t} = {0.5136m} over {0.223s} =2.303m/sⅱ 볼의 최대높이 측정trial numbermaximum height(m)10.28720.28730.28340.28450.283average0.2848ⅲ 결과표공의 최대높이(m)0.2848공의 질량(g)64초기 운동에너지(J)0.1697최고점의 위치에너지(J)0.1788오차(%)0.91초기 운동에너지 ={1} over {2} mv _{0}^{2} = {1} over {2} *0.064kg*(2.303m/s) ^{2} =0.1697J최고점의 위치에너지 =mgh=0.064kg`*`9.81m/s ^{2} `*`0.2848m=0.1788J오차 =(0.1788-0.1697)*100=0.91토의(1) 위치에너지를 계산하는 기준높이가 바뀔 때 에너지 보존관계는 어떻게 되는가?기준높이가 높아진다면 위치에너지는 증가할 것이고 2차원 측정을 하였지만 측정은 3차원 상이었기 때문에 구슬이 떨어지면서 각도가 바뀌었을거라 생각한다.2. 탄성 비탄성 충돌에서의 운동량 보존실험의 목적은 탄성 충돌과 비탄성 충돌을 해봄으로서 운동량을 구하고 역학적 에너지를 구하여 역학적 에너지 보존 원리 , 운동량 보존 원리를 이해하는 연구이다.{vec{P}} _{before} =m _{1} v _{0} i{vec{P}} _{after} = LEFT ( m _{1} v _{1x} +m _{2} v _{2x} RIGHT ) i+ LEFT ( m _{1} v _{1y} +m _{2} v _{2y} RIGHT ) j운동량 보존에 의해서 충돌 후 운동량의 합은 0.m _{1} v _{0} =m _{1} v _{1x} +m _{2} v _{2x} (x축)m _{1} v _{1y} =-m _{2} v _{2y} (y축)탄성 충돌일 때 운동량 보존 , 역학적 에너지 보존 둘다 성립한다.{1} over {2} m _{1} v _{0} = {1} over {2} m _{1} v _{1} ^{2} + {1} over {2} m _{2} v _{2} ^{2}비탄성 충돌일 때는 운동량 보존만이 성립한다.ⅰ 공의 발사속도 측정을 위한 실험수직거리 (m) = 0.245 비행시간 (t)t= sqrt {{2y} over {g}} = sqrt {{2*0.245m} over {9.81m/s ^{2}}} =0.2235sec수평거리 (m) = 0.5116 초기속도 (v)v _{0} = {x} over {t} = {0.5116m} over {0.2235s} =2.289m/strial numberdistance (m)10.5120.5130.50840.51550.515total distance2.558average0.5116ⅱ 충돌 후 공의 비행거리와 방향 (탄성충돌)trial number볼#1볼#2비행거리(m)방향( )비행거리(m)방향( )10.30350.10.4243620.30151.80.43335.530.291430.453340.29442.2ge0.144.460.01100ⅵ 충돌 전후 공의 운동량 비교 (탄성충돌)trial number볼#1볼#2x축 방향 운동량y축 방향 운동량x축 방향 운동량y축 방향 운동량충돌전충돌후충돌전충돌후충돌전충돌후충돌전충돌후10.1470.05600.06700.09800.07220.1470.05300.06800.10100.07230.1470.06100.05700.10800.07040.1470.06300.05700.10300.07250.1470.06400.05700.10300.072average0.1470.05900.06100.10300.0717ⅶ 충돌 전후 공의 운동량 비교 (비탄성충돌)trial number볼#1볼#2x축 방향 운동량y축 방향 운동량x축 방향 운동량y축 방향 운동량충돌전충돌후충돌전충돌후충돌전충돌후충돌전충돌후10.1470.06400.05400.09200.05820.1470.06700.06100.07500.05530.1470.06400.06100.07900.05240.1470.06400.06200.07700.05550.1470.06600.06100.07200.053average0.1470.06500.06000.07900.054ⅷ 충돌 전후 운동에너지 비교 (탄성충돌)trial number충돌직후 공#1운동에너지충돌직후 공#2운동에너지충돌 직후 전체운동에너지오차(%)속도에너지속도에너지11.35870.05911.90130.11570.1747623.4121.34980.05831.94170.12060.1789475.8931.30490.05452.01790.13030.1847979.3541.31840.05561.96860.12400.1796346.2951.33630.05711.96860.12400.1811587.19average1.33360.05691.95960.12290.17996.43ⅸ 충돌 전후 운동에너지 비교 (비탄성충돌)trial number충돌직후 공#1운동에너지충돌직후 공#2운동에너지충돌 직후 전체운동에너지오차(%)속도에너지속도에너지11.30940.054비탄성충돌에서 역학적 에너지는 보존되는가?비탄성충돌에서 운동에너지의 오차를 보면 20.92%가 발생하였는데 측정에서의 오차를 제외하고 마찰에 의한 손실에너지가 있었음을 알 수 있다. 따라서 역학적 에너지는 보존되지 않는다.(5) 탄성충돌에서 충돌 후 두 볼의 사이 각은 예상했던 것처럼 90도 인가?실험값을 보면 볼#1은 45.82도 볼#2는 34.9도이고 두 사이 각은 80.72도로 확인할 수 있다.90도가 나오지 않았던 이유는 실험자의 체감에 상당히 의존했던 실험이였고 이에 따라 오차가 발생하였다고 볼 수 있다.(6) 비탄성충돌 후 두 볼의 사이 각은 얼마이고, 왜 90도 보다 작은가?실험값을 보면 비탄성충돌에서 볼#1은 42.8도 볼#2는 35.16도 이고 두 사이 각은 78.96도로 확인할 수 있다. 비탄성충돌은 운동에너지가 마찰에 의해 손실에너지가 발생하므로 역학적 에너지가 보존되지 않는다고 말할 수 있다.고찰 및 반성이번 실험은 탄성충돌 비탄성충돌의 실험을 통해 충돌 전후의 운동량과 역학적 에너지를 비교해보면서 운동량 보존의 법칙, 역학적 에너지 보존의 법칙의 차이를 알아보는 연구이다.탄성충돌과 비탄성충돌 실험의 차이를 적어보면 비탄성충돌 실험 때에는 구슬에 테이프를 붙여서 마찰이 발생하도록 실험을 하였다.탄성충돌 실험에서 오차가 발생한 이유는 구슬이 부딪치면서 발생하는 마찰과 구슬과 지면사이의 마찰이 있었고 공기저항도 무시할 수 없다.또한 쇠구슬이 완전탄성체가 아니기 때문에 실험에서 오차가 발생했다고 볼 수 있다.그리고 실험이 실험자의 체감에 의존하였기 때문에 볼#2의 위치를 항상 같은 곳에 놓지 못했던 것도 오차를 발생한 요인일 것이다.3. 관성모멘트 측정 실험실험의 목적은 회전속도와 전달토크에 영향을 미치는 관성모멘트를 구함으로써 관성모멘트를 이해하는 것이다. 관성모멘트란 물체가 회전하려는 정도를 나타내는 물리량이고 직선운동에서의 질량에 대응하는 양이다.관성모멘트는 모양과 크기가 있는 물체의 회전운동을 기술하는데 유용하다.(회전체 드럼에 작용하는량(kg)I _{yy`}(kg.m ^{2})x(mm)mx ^{2}(kg.m ^{2})I _{xx}(c)A디스크16556.64×10 ^{-5}0.5211.100times10^-3B디스크260252.83×10 ^{-4}2.223.994times10^-3C디스크365101.33×10 ^{-4}1.042.201times10^-3D보스11103.80×10 ^{-6}0.0301.805times10^-6E오목부위42.5105.68×10 ^{-5}0.4454.023times10^-4F보어4402.01×10 ^{-6}0.0161.263times10^-7G타이밍홀(x8)6151.36×10 ^{-5}0.1071.917times10^-6351.305times10^-41.33TIMES 10 ^{-4}합계7.83times10^-3ⅱ 드럼 및 구성 부품의 관성모멘트부 품관성모멘트(Inertia)(kg.m ^{2})축0.4칼라1.4커플링1.3드럼5.83times10^-3드럼 유닛 전체 관성모멘트7.83times10^-3I = A+B+C+D-E-F-8GI =`1.1 TIMES 10 ^{-3} +3.994 TIMES 10 ^{-3} +2.201 TIMES 10 ^{-3} +1.805 TIMES 10 ^{-6} -4.023 TIMES 10 ^{-4} -1.263 TIMES 10 ^{-7} -#``````````````1.33 TIMES 8 TIMES 10 ^{-4} `=`5.83 TIMES 10 ^{-3} kg BULLET m ^{2}#ⅲ 실험에 의한 드럼의 각가속도추의 무게(g)각가속도(rad/s ^{ 2})123평균1007.787.737.647.71720014.5414.114.1314.2630019.8819.6419.9219.8140024.725.8925.0125.250030.530.0229.4329.98추의 무게(g)각가속도(rad/s ^{ 2})가속도(m/s ^{2})장력(N)1007.7170.4630.934720014.260.85541.79130019.811.1892.58640025..

공학/기술| 2017.10.12| 12페이지| 1,000원| 조회(304)

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항공 3학년 1학기 열역학 실험 레포트.hwp

열역학 실험 레포트학 과항공우주공학과학 번20131738이 름이준형제출일2017.06.14목 차열역학 이상기체 방정식 실험1실험 목적2이론3실험 장치 및 방법4실험 결과5결과 값에 대한 고찰1.실험 목적이번 실험은 이상기체에 대한 개념을 정리하고 실험을 통해 부피를 일정하게 두고 압력변화를 관찰해보고 이상기체 방정식 PV=nRT 의 식을 이용하여 실험값을 이용해 몰수를 구하고 보일-샤를의 법칙의 이론을 알아보는 실험이다.2. 이론이상기체 방정식 PV=nRTP = vessel 안의 압력V= vessel 안의 부피n = 몰 수R = 기체상수T = 온도이상기체란 기체를 구성하는 입자의 부피가 거의 0이고 입자간 상호 작용이 거의 없어 분자 간 에너지가 중요하지 않으며 분자간 충돌이 완전탄성충돌인 가상의 기체를 의미한다.보일의 법칙온도가 일정할 때 기체의 압력과 부피는 서로 반비례 한다.샤를의 법칙1787년 프랑스의 과학자 샤를이 발견한 법칙으로 기체의 압력을 일정하게 유지할 때 기체의 온도를 높이면 기체의 부피가 증가하게 된다.온도가 일정할 때 기체의 압력은 부피에 반비례한다는 보일의 법칙과 압력이 일정할 때 기체의 부피는 온도의 증가에 비례한다는 샤를의 법칙을 조합하여 만든 법칙으로 온도, 압력, 부피가 동시에 변화할 때 이들 사이의 관계를 나타낸다.보일-샤를의 법칙을 이용한 방정식 :{P _{1} V _{1}} over {T _{1}} = {P _{2} V _{2}} over {T _{2}}3. 실험 장치 및 실험 방법vessel 의 수직길이 : 0.590 m큰 vessel 의 넓이 : 0.038 m^2작은 vessel 의 넓이 : 0.0154 m^2큰 vessel 의 부피 : 0.0224 m^3작은 vessel 의 부피 : 0.0091 m^31) 전기콘솔을 연결하고 컴퓨터와 연결하여 실험 준비를 한다.2) 양 쪽 vessel 사이의 밸브를 닫고 펌프로 공기를 빨아 들인다.3) 압력 , 온도의 변화를 측정한다.4) 양 쪽 vessel 사이의 밸브를 열고 펌프로 :1387.54297.690.02240.7922831000:1486.95298.140.02240.7857551000:1585.84298.370.02240.7751261000:1685.07298.520.02240.7677871000:1784.22298.520.02240.7601161000:1883.37298.490.02240.752521000:1982.59298.230.02240.7461291000:2081.7298.140.02240.7383121000:2180.81298.260.02240.7299751000:2280.17297.970.02240.7248991000:2379.732980.02240.7208481000:2478.53297.890.02240.7102611000:2578.05297.940.02240.7058011000:2676.85297.770.02240.6953461000:2776.9297.520.02240.6963831000:2876.09297.630.02240.6887931000:2974.78297.160.02240.6780051000:3074.54297.630.02240.6747621000:3173.28297.910.02240.6627331000:3273.13297.830.02240.6615541000:3372.54297.410.02240.6571431000:3471.14297.350.02240.6445911000:3570.5297.720.02240.6379981000:3698304.960.02240.8658071000:37100.24309.840.02240.8716491000:38100.25309.310.02240.873231000:39100.22307.980.02240.8767381000:4099.38306.890.02240.8724781000:41100308.690.02240.8728011000:4299.85307.820.02240.8739551000:43100.03306.890.02240.8781841000:44100.19306.160.2.50.00910.8949570.36271.2576561000:02100.13301.520.022499.95302.50.00910.8947180.361651.2563681000:03100.2301.560.0224100.15302.50.00910.8952250.3623741.2575981000:0499.14301.350.022499.16302.30.00910.8863710.3590291.2454011000:0598.16300.970.022498.22301.90.00910.8787180.3560971.2348151000:0697.21300.340.022497.22301.60.00910.8720390.3528221.2248611000:0796.35299.980.022496.08301.40.00910.8653610.3489161.2142771000:0895.91299.950.022495.66301.20.00910.8614960.3476221.2091171000:0994.95300.050.022494.7300.90.00910.8525880.3444761.1970641000:1094.16299.60.022493.43300.80.00910.8467640.3399691.1867341000:1193.15299.110.022493.27300.50.00910.8390540.3397261.178781000:1292.47299.950.022492.32300.40.00910.8305960.3363781.1669741000:1391.7299.890.022491.62300.40.00910.8238450.3338271.1576721000:1490.91299.630.022490.84300.40.00910.8174560.3309851.1484411000:1590.12299.420.022490.2300.30.00910.8109210.3287631.1396831000:1689.38299.450.022489.36300.20.00910.8041810.325811.1299911000:1788.6529.062271000:2683.06298.460.022483.18300.10.00910.7497970.3033781.0531751000:2782.46298.260.022482.61300.30.00910.744880.3010991.0459791000:2882.27298.580.022481.72300.10.00910.7423670.2980531.040421000:2981.48298.610.022481.7300.10.00910.7351650.297981.0331451000:3080.59298.580.022480.89299.90.00910.7272080.2952231.022431000:3180.07298.460.022480.54300.10.00910.7228060.2937491.0165551000:3279.93298.340.022479.68300.20.00910.7218320.2905161.0123481000:3379.49298.370.022479.58300.30.00910.7177870.2900551.0078411000:3478.75298.670.022478.89300.20.00910.710390.2876360.9980261000:3578.35298.990.022478.42300.10.00910.7060250.2860170.9920431000:3677.73298.90.022477.79300.10.00910.7006490.2837190.9843691000:3777.09298.670.022476.85300.30.00910.6954160.2801040.975521000:3876.73298.20.022476.65300.30.00910.6932590.2793750.9726341000:3976.21298.670.022476.28300.30.00910.6874770.2780270.9655041000:4075.35298.960.022475.71300.50.00910.679060.2757660.9548261000:4174.65299.050.022475.25300.50.00910.6722470.12300.20.00910.6370140.255660.8926741000:5270.12298.930.022470.25300.10.00910.631990.2562190.888211000:5369.68298.840.022469.91300.30.00910.6282140.2548090.8830231000:5469.27298.930.022469.46300.30.00910.6243290.2531690.8774981000:5569.11298.960.022468.87300.40.00910.6228250.2509350.873761000:5668.28299.110.022468.63300.30.00910.6150360.2501440.865181000:5768.05299.260.022468.28300.50.00910.6126570.2487030.861361000:5867.52299.140.022467.52300.20.00910.6081290.246180.854315. 실험 결과 값에 대한 고찰양 쪽 vessel 사이의 밸브를 닫고 공기를 빨아들인 실험의 값을 보면2초부터 35초 까지 실험의 값온도 증가량 : 8.14k (초기 온도 : 301.7k , 최대 온도 : 309.84k)몰수 변화량 : 0.257734mol (초기 몰수 : 0.895732mol , 나중 몰수 : 0.637998mol)압력 변화량 : 29.79kpa (초기 압력 : 100.29kpa , 나중 압력 : 70.5kpa)양 쪽 vessel 사이의 밸브를 열고 공기를 빨아들인 실험의 값을 보면3초부터 1분 3초 까지 실험의 값온도 증가량 : 큰 vessel ? 12.07k , 작은 vessel ? 11.5k몰수 변화량 : 0.428582mol ( 초기 몰수 : 1.257598mol , 나중 몰수 : 0.829016mol)압력 변화량 : 34.47kpa ( 초기 압력 : 100.18kpa , 나중 압력 :{65.52+65.54} over {2}=65.53kpa)첫 번쨰 실험과 두 번째 실험을 비교하기 위해 다.

공학/기술| 2017.10.12| 8페이지| 1,000원| 조회(240)

항공, 울산대학교, 전공실험

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