화학공학실험 | 부력

 

 

 

실험 요약

물 속에서 뜨거나 가라앉으며 바닷속을 이동하는 잠수함의 주된 유체역학적 원리인 부력을 이해하기 위해 아크릴 실린더의 무게에 따른 부력의 종류를 탐구하는 실험을 진행하였다.

 

수중에서 정지한 물체에 작용하는 부력과 물체의 무게에 의해 작용하는 중력의 평형 방정식으로부터 중력과 부력이 동일해지는, 즉 중성부력이 작용할 때의 무게를 계산한 후 추를 통해 아크릴 실린더의 무게를 계산값까지 조정하였다. 준비한 수조에 아크릴 실린더가 충분히 잠길 수 있는 높이까지 물을 채운 후 이론적으로 중성부력이 작용하는 무게의 아크릴 실린더를 잠수시켜 운동양상을 확인하였다. 이후 추가적으로 다양한 무게 추로 무게를 조절한 실린더를 잠수시켜 양성부력, 중성부력, 음성부력의 모습을 관찰하였다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 가로, 세로, 높이 1 m 수조에 물을 가득 채운 후 온도를 측정한다.

 

2)  아크릴 실린더의 부피를 계산하고, 부력과 중력의 평형식으로부터 중성부력이 작용할 때의 무게를 계산한 후 무게 추를 이용해 이론질량의 무게를 가진 잠수함을 만든다.

 

3)  잠수함을 잠수시켜 중성부력을 유지 할 수 있는지 관찰한다.

 

4)  중성부력상태에 도달할 때까지 무게를 바꿔주면서 잠수함의 운동양상을 확인한다.

 

5)  다양한 무게를 실험하여 무게와 부력 그리고 깊이의 상관관계를 도출한다.

 

 

 

[화학공학실험]부력 레포트