[자연과학]실험보고서 - 제트임팩트 실험

1. 실험개요

(1) 실험의 목적

물의 분류(water jet)가 반구형 깃(bucket)에 부딪힐 때 발생되는 힘(충격력)을 측정하고,이
를 분류의 운동량의 변화량과 비교해 봄으로서 충격량-운동량의 원리에 대한 이해를 도모하고
자 한다. 또한 깃의 형태를 변화시켜 물의 분류가 평판 깃(plate)을 칠 때 생기는 충격력도
측정하고, 반구형 깃일 때와 차이를 비교해 봄으로써 충격량-운동량 원리에 대한 이해를 더
심화하여 알아보고자 한다.
압력을 받고 있는 유체로부터 기계적인 일을 얻는 방법중의 하나가 바로 고속의 jet가 미치
는 압력을 이용하는 것이다. 이 압력을 이용하여 유체를 가속시켜 빠른 속도의 분류(jet)가
되도록 하는 것이다. 물의 분류(water jet)는 통상 turbine 바퀴에 달려있는 일련의 날개(van
e)를 치게되며 이 충격력으로 인해 turbine은 회전하면서 기계적인 일을 하게되며, 이는 발전
기(generator)에 의해 다시 전기에너지로 변환된다. 이와 같이, 유체의 힘 전달 방법과 원리
를 이해하는 것이 이 실험의 목적이다.
☞ 분류충격의 예.
- 압력…(생략)

2. 실험이론

(1) Newton의 운동방정식

(2) 에너지 보존 법칙

1) 유량

2) 노즐에서의 속도

3) 충격력(F)

이다.