기초기계experiment(실험) - 부체의 안정성[Stability of a Floating Body]
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작성일 23-01-25 06:02
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수중에 있는 물체는 그 표면에 정수압을 받는다. 세팅을 할 때 주의할 사항으로는 부체가 완전히 중심을 잡게끔 할 것, 그리고 수조에 물을 충분히 채우는 점도 간과해서는 안된다.(약간의 오차는 반올림으로 보정을 했다.
수중에 있는 물체는 그 표면에 정수압을 받는다. 그래서 거의 부체가 움직이지 않으때 값을 읽기는 했지만, 거기서 작은 오차가 생겼을 것이라 생각된다. 이것은 위로 갈수록 좌우 회전각이 커지면서 부체가 작은 바람이나 흔들림에 의해서 좌우로 전복될 수 있다는 것을 test(실험) 에서 볼수가 있었다.
본 experiment(실험)에서는 부체의 흘수를 측정(measurement)하여 Archimedes의 원리와 부력(Bouyancy)의 관계를 이해하고 부체의 중심, 부심을 變化시켜 부체가 안정되는 한계조건을 이해한다. 우측과 좌측으로 추를 움직이며 각각의 회전각을 잃어 줄 때 좌우가 완전한 대칭이라 가정한다면 좌우측의 회전각이 같아질 것이다. 물체 표면에 작용하는 수평분력은 그 물체의 수평방향의 투영면에 작용하므로 항상 평형을 이루고 있다. 본 실험에서는 부체의 흘수를 측정하여 Archimedes의 원리와 부력(Bouyancy)의 관계를 이해하고 부체의 중심, 부심을 변화시켜 부체가 안정되는 한계조건을 이해한다. 이 작고 간단한 test(실험) 을 통해서도 부체가 어떻게 되면 안정할까?
다. 하지만 이번 test(실험) 을 하는데 있어서 약간의 차이가 있는 것을 정밀하게 읽어 줄수가 없었다.
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기초기계실험,부체의 안정성,Stability of a Floating Body
부체의 안정test(실험) 을 하기 위해서 일단은 세팅을 먼저 해야 했다. 물체 표면에 작용하는 수평분력은 그 물체의 수평방향의 투영면에 작용하므로 항상 평형을 이루고 있다 그러므로 정수압은 연직분력만을 고려하면 된다
기초기계experiment(실험) - 부체의 안정성[Stability of a Floating Body]
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부체의 최대 기울기 각까지도 알수 있다. 이렇게 세팅이 끝이 났다면 이제 추를 좌우로 한칸씩 움직여서 그 때마다의 회전각을 잃어서 거리로 환산하고 그 결과를 이용해서 경심고를 계산할수 있다. 실이 완전히 멈춘 뒤에 회전각을 잃어줘야 하는데 test(실험) 실이 협소하고 시멘트 건물이라서 주위의 작은 움직임에도 큰 진동이 생겨 부체가 계속해서 조금씩 움직였다. 일반적으로 부체가 수면에 의하여 절단되는 면을 부양면이라 하고, 부양면에서 물체하단까지의 길이를 흘수(Draft or Drought)라 한다. 그러므로 정수압은 연직분력만을 고려하면 된다.
일반적으로 부체가 수면에 의하여 절단되는 면을 부양면이라 하고, 부양면에서 물체하단까지의 길이를 흘수(Draft or Drought)라 한다.) 이렇게 부체의 안정을 판별하게 되면 1층에서 4층까지는 안정함을 알수 있고 5층에 이르러서는 불안정이 된다. 하지만 완전한 대칭을 이루는 부체를 만들기가 힘드므로 약간의 차이가 날 것이다. 사람의 눈으로 볼수 있는 한계가 있기 때문이다 그래서 각각의 회전각을 좌우측이 대칭이 되도록 했다. 부체의 안정test(실험) 은 아주 간단하면서도 재미가 있는 test(실험) 이었다.
