[자연과학] 유체역학 실험 - 부체의 안정성

유 체 역 학 실 험
(부체의 안정성)

① 실험목적
부력의 작용하는 형태의 부체들을 부체 안정 실험 장치를 사용하여 다양한 높이에서의 중력중심에 대하여 분석 및 계산을 수행하고 계산한 안정성에 관하여 비교하여 본다. 본 실험에서는 마이크로 디바이스에서 중요한 요소의 하나인 표면특성에 대하여 알아본다.

② 실험이론 및 참고자료
1) 부체의 안정조건
부체의 상태 중 부체를 약간 기울였을 때 복원력이 작용하여 원래의 상태로 되돌아올 수 있을 때를 말한다. 그대로 있을 때를 중립, 점점 더 기울어질 때를 불안정이라 한다. 부체의 안정은 중심G와 메타 센터 M의 상호 위치에 의해 결정된다.

안정‥‥‥‥
MG] 0
Ix/V] CG
M이 G보다 위쪽에 위치
평형‥‥‥‥
MG 〓 0
Ix/V 〓 CG
M이 G의 위치와 동일
불안정‥‥‥
MG [0
Ix/V [CG
M이 G보다 아래에 위치


[그림 12-1] 부양 폰툰(ponton) 장치

2) 부력이란?
쉽게 말하면 물에 뜨려는 힘을 말한다. 부력의 크기는 유체 속에 있는 물체의 부피와 같은 부피를 가진 유체의 무게와 같으며, 아르키메데스가 발견했기 때문에 여기에 관계된 원리를 아르키메데스의 원리라고도…