Measurement of Terminal Velocity
¡Ý ¸ñÀû
Áß·ÂÀå¿¡¼ ´ÜÀϱ¸ÀÇ Force balance¸¦ ÅëÇÏ¿© ³«ÇÏÇÏ´Â Çö»óÀ» ÀÌÇØÇÏ°í Á¾¸» ¼Óµµ ½ÄÀ» À¯µµÇÑ´Ù. À¯µµÇÑ Á¾¸» ¼Óµµ ½ÄÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© Reynold number¿Í Drag CoefficientÀÇ °ü°è¸¦ ÀÌÇØÇÏ°í, Reynold number¿¡ µû¸¥ Drag CoefficientÀÇ ÀÇÁ¸¼ºÀ» µµ½ÄÈÇÑ ÈÄ À̷нÄÀÇ °á°ú¿Í ºñ±³ÇÏ¿© ½ÇÇè ¿ÀÂ÷ÀÇ ¿øÀÎÀ» ¾Ë¾Æº»´Ù.
¡Ý ÀÌ·Ð
©ç Ç×·Â(Drag, Drag Force, Fd) : È帧¹æÇâ¿¡¼ À¯Ã¼°¡ °íüǥ¸é¿¡ ¹ÌÄ¡´Â Èû
©è Ç׷°è¼ö(Drag Coefficient) : À¯Ã¼ÀÇ ¹Ðµµ¿Í ¼Óµµ¿ÍÀÇ °ö¿¡ ´ëÇÑ (´ÜÀ§ Åõ¿µ¸éÀû´ç Ç×·Â)ÀÇ ºñ·Î½á Á¤ÀÇÇÑ´Ù. Ç׷°è¼ö´Â Reynolds Number¿Í ÀÔÀÚÀÇ ÇüÅÂÀÇ ÇÔ¼öÀÌ´Ù.
where, : Ç×·Â(Drag)
: Åõ¿µ ¸éÀû (Projection Area)
ÁÖ¾îÁø ÇüÅ°¡ ±¸ÀÏ °æ¿ì, ´ÙÀ½°ú °°Àº °æ¿ì¿¡ µû¶ó Ç׷°è¼ö°¡ º¯È
¨ç Reynolds Number°¡ ³·À» ¶§ Ç׷°è¼ö´Â Stokes` Law¿¡ ºñ±³Àû Àß ÀÏÄ¡ÇÑ´Ù. ( )
Á¡µ¿·ù(Creeping Flow) :
Á¡µµ°¡ ÀÛÀº ±âü³ª ¾×ü Áß¿¡¼ ¿òÁ÷ÀÌ´Â ¸Õ¡¦(»ý·«)
¨è Reynolds Number°¡ 1000ÀÌ»ó ÀÏ ¶§, ½ÇÇèÀûÀ¸·Î,
¨è ÀÏ ¶§,
¨ç ¹Ø¸éÀÌ ¸·Èù µÎ°³ÀÇ ±ä Åõ¸í °ü, Á÷°æ ¾à 14cm
¨è Stop Watch
¨é Á÷°æ°ú ºñÁßÀÌ ´Ù¸¥ ¿©·¯ °³ÀÇ ±¸Ã¼
¨ê ±â¸§, ¹°
¨ç ¹°°ú ±â¸§À» ³ÖÀº µÎ°³ÀÇ °üÀ» ¼öÁ÷À¸·Î ¼¼¿î´Ù.
¨è ±¸¸¦ ¶³¾î¶ß¸®°í ±¸ÀÇ Ä§°¼Óµµ°¡ ¾î´À Á¤µµ ÀÏÁ¤ÇØ Á³´Ù°í »ý°¢µÇ´Â ¼ø°£¿¡ ħ°¼Óµµ¸¦ ÃøÁ¤ÇÑ´Ù.
¨é ħ°¼Óµµ´Â °üÀÇ ÇϺο¡ ¹Ì¸® Á¤ÇسõÀº ±¸°£À» ±¸°¡ ¶³¾îÁö´Âµ¥ ¼Ò¿äµÇ´Â ½Ã°£À» ¹Ýº¹ ÃøÁ¤ÇÏ¿© °è»êÇÑ´Ù.
¨ê ÀÌ»ó°ú °°Àº ½ÇÇèÀ» ±¸ÀÇ Á¾·ù¸¦ ¹Ù²Ù¾î ½ÇÇèÇÑ´Ù.
1.0
2.8
3.1
1) ½ÇÇè°ª u (À¯¼Ó) ±¸ÇÏ´Â ¹æ¹ý
2) ±¸ÇÏ´Â ¹æ¹ý
3)
34.42
5.24
6.07
17.12
48.18
|
/s)
¿ÀÂ÷À² (%)
ÀÛÀº ±¸½½
66.67
3326.67
0.44
0.047
101.66
34.42
Å« ±¸½½
131.58
13131.58
0.44
0.094
150.32
12.47
ÀÛÀº ±¸
40.98
1227.05
0.44
0.028
56.68
27.69
Å« ±¸
67.57
3371.62
0.44
0.047
79.01
14.48
`¹°¿¡¼ÀÇ Re, CD, FD, À¯¼Ó ¿ÀÂ÷À²`
`±Û¸®¼¼¸°¿¡¼ÀÇ Re, CD, FD, À¯¼Ó ¿ÀÂ÷À²`
½ÇÇè À¯¼Ó (§¯/s)
ÀÌ·Ð À¯¼Ó (§¯/s)
¿ÀÂ÷À² (%)
ÀÛÀº ±¸½½
5.24
0.22
180.79
70.60
6.07
13.67
Å« ±¸½½
16.83
1.40
17.12
141.21
26.62
36.78
ÀÛÀº ±¸
0.66
0.02
1445.51
42.36
1.21
45.45
Å« ±¸
1.85
0.08
319.65
70.60
3.57
48.18