침강분석에 의한 입자크기 측정실험 결과

소개글

"침강분석에 의한 입자크기 측정실험 결과"에 대한 내용입니다.

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion

본문내용

1. Abstract
- 이번 실험은 정지해 있는 정역학적인 유체에 입자를 침강시켰을 때 발생하는 유체역학적 현상에 대해 알아보는 실험이었다. 입자의 침강 시 작용하는 힘에 대해 알아보고 Force Balance 식을 세워보았다. 종말속도의 개념에 대해 이해하고 종말속도일 때의 조건과 침강하는 입자가 완전한 구형이라고 가정했을 시 Stokes 법칙을 앞서 세운 Force Balance에 대입하여 입자의 크기와 종말속도 사이의 관계식을 도출하였다.

<중 략>

- ‘Figure 4. 침강시간과 종말속도 사이의 관계 그래프‘ 를 보면 시간이 지날수록 속도는 점점 느려지는 것을 확인할 수 있다. 하지만 우리가 구한 값은 종말속도이므로 속도의 감소 폭이 시간에 따라 일정해야 한다. 왜냐하면 종말속도는 가속도가 0인 등속운동을 하는 속도를 의미하기 때문이다. 따라서 이 그래프의 개형은 점선과 같은 선형으로 나와야한다. 시간에 흐름에 따라 속도가 감소하는 개형은 일치하지만 실험 결과 값의 종말속도는 가속도가 0이어서 일정하게 선형으로 줄어드는 형태가 아니므로 오차가 발생했음을 알 수 있다.’Figure 5. 침강시간과 입자크기 사이의 관계 그래프’ 를 보면 시간에 따라 침강한 입자의 크기가 점점 작아짐을 알 수 있다. 이 그래프는 우리가 익히 상식으로 알고 있는 직경이 큰 즉, 크기가 큰 입자가 먼저 침강하고 직경이 작은 즉, 크기가 작은 입자가 나중에 침강한다는 사실과 잘 들어맞는 형태를 보이고 있다. 여기서도 역시 그래프가 곡선의 형태를 보이고 있는데 시간에 따라 침강하는 입자의 크기가 선형적으로 줄어든다고 볼 수 없고 입자는 불규칙적으로 입자의 크기에 따라 침강하므로 이 그래프는 선형이 나오지 않는다 해서 틀렸다고 볼 수 없는 그래프이다. 그렇다고 이 그래프를 통해 이번 실험 값의 입자의 크기가 완벽하게 맞다 단정 지을 수도 없다.

참고 자료

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2019년 3학년 1학기 단위조작 실험노트