[자연과학][실험보고서] 이동현상실험 - 종말속도측정[Measurement of Terminal Velocity]

Measurement of Terminal Velocity 1. 목적 ⑴ 중력하에서 구체가 유체중에서 침강할 때에 일어나는 현상을 이해한다. ⑵ 항력계수(Drag Coefficient)와 Reynolds Number와의 관계를 알아본다. 2. 이론 ⑴ 항력(Drag, Drag Force, Fd) : 흐름방향에서 유체가 고체표면에 미치는 힘 (3-1) ⑵ 항력계수(Drag Coefficient) : 유체의 밀도두와 속도두와의 곱에 대한 (단위 투영면적당 항력)의 비로서 정의된다. (3-2) where, : 항력(Drag) : 투영 면적 (Projection Area) 항력계수는 Reynolds Number와 입자의 형태의 함수이다. 주어진 형태가 구(球)일 경우, 다음과 같은 경우에 따라 항력계수가 변화 ① Reynolds Number가 낮을때 항력계수는 Stokes` Law에 비교적 잘 일치한다. () (3-3) (3-4) 점동류(Creeping Flow) : 점도가 작은 기체나 액체 중에서 움직이는 먼지나 안개같은 작은 입자나, 점도가 아주 큰 액체중에서 움직이는 큰 입자의 운동과 같이, 벽 전단이 점성력에만 의존하여 생기는 흐름을 의미한다. ② Reynolds Number가 1000이상일때, 실험적으로, (3-5) 가 된다. ⑶ 중력장에서의 유체를 통과하는 한 입자의 운동 ① 일때, (Stokes` Law Range) (3-6) ② 일 때, (3-7) 3. 실험 장치 ① 액체별 침강속도 측정기 ② 각각 다른 직경을 가진 구체(4가지) ③ 침강액 (물, 기름) ④ Stop Watch ⑤ 전자저울 ⑥ Varnier Calliper 4. 실험 준비물 ⑴ 밑면이 막힌 두개의 긴 투명관, 직경 약 10cm ⑵ Stop Watch …
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