본문/내용
1. 실험목적
유체실험의 기본적인 실험인 압력중심 측정실험으로써, 물 속에 잠긴 사분원 용기의 추력에 의한 모멘트를 측정하여 이론적인 결과와 비교한다.
2. 사용 설비 및 기구
3. 실험방법
(1) 수리실험대 위에 실험장비를 올려놓는다. (수평 조절대를 사용하여 수평을 조절한 다.)
(2) 드레인밸브를 연결한다.
(3) 빈 통 상태에서 조절추를 조절하여 암이 수평이 되도록 한다.
(4) 드레인밸브를 잠그고, 사분원 용기의 바닥에 도달할 때까지 물을 넣는다.
(5) 분동을 실험무게에 맞게 올려놓고 천천히 물을 넣어 암이 수평이 되도록 한다. 물 의 수위가 높아졌을 경우 드레인밸브를 서서히 열어 수평을 맞춘다.
(6) 사분원 용기의 수위와 분동의 무게를 기록한다.
(7) 분동을 증가시키고, 물을 서서히 넣어서 암이 수평이 되도록 하고 기록한다.
(8) (7)과 같이 계속하여 사분원 용기의 물의 수직높이의 변화에 따른 분동의 무게를 측정해서 모멘트 M과 수평선 사이에서 자유수면까지의 수직높이 h의 관계곡선을 그리고, 이론값과 비교한다.
4. 실험이론 및 계산
(1) 정수압 중심거리()에 대한 이론거리의 계산
※ 수리학 교재 수면에 연직인 평면 참고.
미소면적 에 작용하는 힘
①
전수압 (를 전단면에 걸쳐 적분)
②
여기서 는 수면축에 관한 단면 1차 모멘트이므로
③
따라서,
④
∙전수압의 작용점