점성실험결과레포트

소개글

점성실험결과레포트

목차

(1) 실험 목적
(2) 기초 이론
(3) 실험 방법
(4) 실험 결과
(5) 결론 및 고찰

본문내용

< 점성실험 >
(1) 실험 목적
전단응력이 있을 때 연속적으로 변형되는 물질을 유체라 한다. 유체는 전단응력이 없을 때에는 변형하지 않는데 이러한 유체에는 고유의 점성을 가지고 있다. 이번 점성실험은 점성의 원리에 대해서 이해 할 수 있으며 더 나아가 점성 계수, 뉴튼 유체, 역학적인 점성 계수 동점성 계수에 대해 알아 볼 수 있다. 또한 점도계를 통한 점성 실험을 통해 점도계의 원리와 구조를 알 수 있으며 각각의 온도와 구성에 따른 측정값을 비교하여 그래프를 통해 그 상호관계를 알아보는데 이 실험의 목적이 있다.

(2) 기초 이론
1. 점성의 정의에 대해 간략히 쓰시오.
점성은 보통 유체에 흐름에 있어서 그 끈끈함 또는 내부 저항(내부 마찰)을 말한다. 이는 유체의 고유 특성으로 유체의 흐름에 대한 저항의 척도라고도 할 수 있다. 예를 들면 꿀과같은 경우는 물보다 훨씬 끈끈한 성질을 가지고 있으며 이는 물보다 점성이 큰 유체라고 말할 수 있다. 점성은 쓸림(마찰)과 마찬가지로 움직이는 물체의 운동에너지를 열에너지로 변화 시킨다. 평평한 바닥에 쓸림이 없으면 물체가 일정한 속력으로 계속 미끄러질 수 있는 것처럼 점성이 없는 유체에서 움직이는 물체는 점성에 의한 저항이 없어서 유체 속에서 일정한 속력으로 계속 움직일 수 있다. 예를 들면 이상유체에 떠 있는 배는 아무리 프로펠러를 돌려도 움직이지 않지만 일단 배가 움직이면 일정한 속력으로 움직인다. 이때는 프로펠러가 필요 없다.

cf. 뉴톤의 점성법칙
실험에 의하면 그림 1-1과 같은 평행한 두 평판 사이에 점성유체가 있을 때 위 평판을 일정한 속도 u로 운동시키는데 필요한 힘 F는 윗 평판의 넓이 A와 속도 u에 비례하고, 두 평판 사이의 수직거리에 반비례한다는 것이 입증되었다. 즉,

위 식을 미분형으로 나타내면
위 식을 Newton의 점성법칙이라 하고 이 법칙에 따르는 유체를 뉴톤유체, 따르지 않는 유체를 비뉴톤유체, 점성이 없고 비압축성인 유체를 이상유체라고 한다.

참고 자료

- 유체역학 , Frank M. White저
- 유체공학 입문, 문운당, 2002, 김찬중저