침강속도 측정

1.개요
구형의 물체가 중력 하에서 두 개의 수직관 내에 비중이 다른 액체에 수직으로 침강할 때 일어나는 현상과 그 속도를 결정짓는 요인을 알아보고 구의 직경, 밀도, 그리고 액체의 점도에 따른 Reynolds(레이놀즈) 수왿� Drag(항력) 계수왿�의 관계를 알아본다.

2.실험 이론
침강 : 기체 또는 액체 중 부유하는 입자가 중력, 원심력, 정전기력 등의 힘을 받아 그 힘의 방향으로 이동하는 현상
침강속도 : 액체 속에서 입자가 중력이나 원심력에 의해 밑으로 가라앉는 속도
종��속도 : 특정 물체가 기체나 액체 속에서 낙하하는 경우 일정 시간 경과 후 물체에 작용하는 항력과 부력이 중력과 일정하게 되게 되어 낙하 속도가 일정하게 될 때의 속도
침강의 종류
① 자유침강(free settling)
입자가 유체의 용기벽과 인접 입자로부터 충분히 먼 거리에 있으면 입자의 낙하운동은 용기벽이나 인접 입자의 흐름형태로부터 영향을 받지 않는 경우를 뜻한다.
② 간��침강(hindered settling)
입자가 인근 입자왿� 실제로 충돌하지 않더라도 입자의 운동이 다른 인근 입자로부터 방해를받는 경우를 뜻한다. 간��침강의 저항계수는 자유침강의 저항계수보다 더 크다.
침강속도의 특징
1. 매질의 밀도왿� 점성이 클수록 침강속도가 느려진다.
2. 수온이 높은 물에서 침강속도가 빨라진다.
3. 입자의 형태가 원형에 가깝고 매끄러울수록 침강속도가 빨라진다.
4. 입자의 크기가 클수록 침강속도가 빨라진다.
5. 입자의 밀도가 클수록 침강속도가 빨라진다.

< 중 략 >

3.실험 방법
1) 장치 사양
① Electric Power : AC 220V
② Cylindrical Tube
I.D. : ∅ 8cm
O.D. : ∅ 10cm
Length : 100cm
Twine :　 Type
③ Speed Timer
Digital Indicator : 0.01sec
④ 침강구
Ceramic Ball : ∅2cm, 3cm, 4cm
Steel Ball : ∅2cm, 3cm, 4cm