[유체실험레포트]점성계수 측정실험

소개

유체역학실험보고서 입니다.
점성계수 측정 실험 레포트입니다.

목차

실험 결과 요약

유 체 공 학 실 험 보 고
1. 실험목적
2. 실험 관련 이론
3. 실험 장치 및 방법
4. 실험 결과 및 토의
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
Ostwald점도계, Saybolt점도계와 같은 모세관 점도계를 이용하여 유제의 점성계수를 측 정하는 방법과 그 사용법을 숙지하는 것이 이번 실험의 목적이다

2. 실험 관련 이론
점도-  어떤 용기에 기름과 같이 끈끈한 액체가 채워져 있다.  유리와 같은 판을 액체에 담근 뒤 수직으로 세우면서 들어올리면 액체는 판에 부착한 상태로 흘러내릴 것이다.  이 때 액체의 하강 속도가 거의 일정하게 되는 경우를 볼 수 있다

중력이 이 액체에 대해 작용하고 있고 그 외의 힘이 없다면 액체는 분명히 가속도 운동을 해야 한다.  그럼에도 불구하고 등속운동을 하는 것은 이 유체에 가해지는 힘으로서 중력 외에도 더 있다는 것을 의미한다. 이 힘이 바로 점성력인 것이다.  등속 운동을 하기 때문에 이 점성력은 중력과 크기가 같고 방향이 반대인 것을 알 수 있다.

점성력은 분자와 분자 사이에 작용하는 인력 및 반발력의 균형을 깨고자 할 때 나타나는 힘효과라 할 수 있다.  판에 가까운 곳에 있는 액체는 느리게 하강할 것이고 자유표면 가 까이에 있는 액체는 빠르게 내려올 것이다.  즉, 아래 그림에서와 같이 가상적인 어떠한 수직선(붉은 색)의 좌우측에 있어서 유체 속도는 달라진다.  그러면 속도가 큰 쪽에 있 는 분자와 속도가 작은 쪽에 있는  분자 사이에는 점성력이 작용하게 된다.  

분자 P는 아래로 빠르게 내려가고 분자 A, B는 상대적으로 느리게 내려간다.  그러면 A-P 사이의 거리는 증가하고 B-P 사이의 거리는 감소한다.  분자와 분자 사이의 거리는 분자간 힘의 균형에 의해 정해져 있기 때문에 이러한 거리변화는 A-P 사이에는 인력, B-P 사이에는 반발력이 작용하는 결과를 낳는다.  분자 P의 입장에서 보면 이 두 가지 힘은 모두 위로 작용되며 따라서 중력과 반대되는 방향의 힘인 것을 알 수 있는 것이다. 이렇게 하여 전단 응력이 발생하고, 뉴턴의 점성법칙에 의하여 유체의 전단응력은 수직인 방향으로서 속도변화율에 비례한다. 여기서 속도변화율을 속도구배라 한다.

참고자료

· 유체역학(Introduction to Fluid Mechanics) : Fox & McDonald
· 유체역학 : John. Haberman
· 인터넷 사이트 : http://nspc.chungnam.ac.kr/lab/phy/9.htm