[유체역학실험]정수압측정실험(A+자료)

소개

유체 역학 실험 레포트 입니다. 정수압을 측정하는 실험입니다.

목차

실험 결과 요약
1. 실험 목적
2. 실험 관련
3. 실험장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적

유체내부에 작용하는 마찰력은 내부의 상대속도가 없으면 발생하지 않고 압력만이 작용한다. 이와같이 정지 수중 또는 용기의 벽면에 작용하는 물의 압력을 정수압이라고 한다. 이번 실험에서는 물속에 완전히 잠겨있거나 부분적으로 잠겨있는 물체의 평면에 작용하는 압력의 작용점을 결정하고 그 위치를 이론적인 결과와 비교해본다.


2. 실험 관련 이론

정수압

물의 무게에 의한 압력, 흐름에 의한 압력, 즉 동압(動壓)에 대응하는 말이다. 물속의 한 점에는 전후․좌우․상하의 모든 방향에서 같은 세기의 힘이 미치게 된다. 그 크기는 물의 깊이에 의해 정해지며, 대기압을 생각하지 않을 때 깊이가 10cm 증가할 때마다 10g 중의 비율로 늘어나, 수심 10m인 곳에서는 1kg 중(약 1atm)의 힘을 받게 된다. 따라서, 수심 1만 m의 해저라면 약 1,000atm, 즉 1㎢당 1만 t의 수압을 받게 된다. 또한 물의 일부에 압력이 가해지면 파스칼의 원리에 의해 그와 같은 크기의 압력이 각 부분에 가해진다. 즉, 물을 밀폐한 그릇에 넣어 한쪽에서 밀면 각 부분에 같은 힘이 작용한다. 이 경우 단위면적에 작용하는 힘은 같으므로, 압력을 가하는 부분의 면적을 작게 하면 큰 힘을 면적이 큰 다른 부분에 가할 수 있다. 수압기는 이 원리를 이용한 것이다.

정지유체 속에 잠긴 물체면에 작용하는 힘

유체 속에 잠겨져 있는 물체의 면에 작용하는 유체의 힘을 계산하는 일은 댐, 수문, 물 탱크, 조선 등의 설계에서 대단히 중요하다. 여기서 물체의 면에 작용하는 힘을 정확히 알려면 힘의 3요소인 힘의 크기, 방향, 작용점을 모두 알아야 한다. 유체 속에 잠겨져 있는 물체의 면 중에서 유체에 의한 힘을 계산하는데 있어서 가장 단순한 모양은 역시 수평면이며, 그 밖에 수직면, 경사진면 그리고 곡면 등을 들 수 있다. 이상의 여러 가지 경우에 대하여 각 면에 작용하는 유체압력의 크기와 방향 그리고 작용점을 구해보도록 한다.

참고자료

· 1) 유상신 외7인, 공학과 의학을 위한 기본 유체역학, 사이텍 미디어, 2006, pp 441~460
· 2) 이관수, 1991, 유체역학연습, 원화
· 3)sang-pil kim & han-joo yang, Fluid Mechanics, korea, Vol 499 ,1996, 3~30p
· 4)윤용남,기초수리실험법,청문각,1999