종말속도 결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 결과 및 분석
3. 토의
4. 결론
5. 참고 문헌
6. 실험 Data 처리
7. [별첨] Data table 원본

본문내용

1. 실험목적
(1) 직경과 글리세린 농도의 변화에 따른 종말속도를 구해본 뒤 이론적 종말속도와 비교해본다.
(2) 실험을 통해 얻은 종말도 값을 이용해 미지의 글리세린 농도를 예측해 본다.

<중 략>

3. 토의
이번 실험은 구슬을 직경과 농도가 다른 유체에서의 자유 낙하를 해서 등온속도로 유지하는 종말속도의 실험적인 값과 이론적인 값을 비교해보는 것이었음. 관의 직경이 작을수록 벽효과를 많이 받아 종말속도가 작아지고, 글리세린의 농도가 커질수록 점도(저항)가 커져 종말속도가 작아진다는 것을 직접 확인함. 이론적인 종말속도도 구해보고 실험적 종말속도와의 상대오차를 확인. 오차 발생 이유에 대해선 다음과 같은 이유로 발생했을 것이라고 고민.
1. 종말속도인지 아닌지 확인이 어려움 : 실험조건에서 마지막 구간에 도달했을 때 등속도 운동을 하는 종말속도라고 가정함. 그러나 완벽히 종말속도라고 하기에는 관의 길이 짧을 가능성 있음. 결과적으로 실험적으로 얻어낸 값이 종말속도보다 작을 수 있음.
2. 관찰에 어려움이 있고 오차가 발생할 가능성 큼 : 구슬이 구간별로 통과하는 것을 직접 육안으로 관찰해서 기록하는 실험이었는데 이는 완전히 정확하게 측정하기에는 어려움이 있음. 또한 구간을 표시하는 선이 두꺼운 테이프로 붙어 있었는데 이런 부분도 각 구간을 정확하게 나누어서 측정하는 데 한계가 있었을 것이라고 예상. 농도가 낮아 빠르게 내려온 실험일수록 이 부분에서 오차가 크게 발생했을 것.
3. 1차원 운동 조건의 한계 : 벽효과와 같은 식들은 모두 유체에서 물체가 1차원으로 움직인다는 가정으로 적용된 식임. 그러나 구슬이 유체를 타고 내려오면서 완전히 1차원으로 내려오는 데는 어려움이 있음.

참고 자료

Warren L. McCabe 외 3명, 단위조작 7th Edition, 이화영 외 2명, McGraw-Hill Korea(2005), p134~137, p142~147
물리학백과, 한국물리학회, http://www.kps.or.kr(2022-05-01), ’종단속도‘, ’레이놀즈수‘
화학대사전, 세화편집부, 세화, http://www.sehwapub.co.kr(2022-05-01), ’벽효과‘