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[기초유체역학 및 실험] Hydrostatic Pressure[정유체압 실험]
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[기초유체역학 및 실험] Hydrostatic Pressure[정유체압 실험]
1. 실험 목적
물속에 완전히 잠긴 평면의 표면에 가해지는 압력의 중앙 위치를 알아보고, 실험 결과 얻어진 위치를 이론적 결과와 비교해본다.
2. 배경이론
● Fluid pressure (유압)
- 유체의 한 부분에서의 압력을 뜻함
● Fluid statics (유체 정역학)
- 유체 요소 간 상대적인 움직임이 없는 상황
- 전단력이 없음 ==] 압력은 표면에 수직한 방향으로만 작용한다.
● Hydrostatic pressure 측정.
(정유체의 한 부분에서의 압력을 Hydrostatic pressure 이라고 함.)
p = h ( : 비중, h : 깊이)
위의 식이 나오게 된 이유는 전단력이 없고 표면에 수직 응력이 작용하기 때문에 다음의 과정을 거쳐 위와 같은 식을 도출해 낼 수 있게 된다.
그렇다면 이를 통해 알 수 있는 사실은 무엇일까 우리는 입력이 수평 방향으로 일정하게 작용하며, 유압은 깊이에 따라 선형적으로 변한다는 것을 알 수 있다.
● 평면의 전체가 잠겼을 때의 관측
- 직사각평면
- 최종 힘
- 압력의 중심점까지 거리
① 수면에서 ② 지레 받침점에서
- 전체 침수량의 이론적인 값
( )
● 평면이 부분적으로 잠겼을 때의 관측
- 압력의 중심
표면으로부터 z=2/3y 만큼 떨어져 있다.
피벗으로부터 X(c) = a+d-1/3y
3. 실험원리
● 균형 팔이 수평이 될 때까지 무게를 올려놓는다.
● 분면에 있는 물의 높이와 balance pan에 있는 무게를 기록한다.
● 분면의 정상에 물이 도달할 때 까지 위의 과정을 반복한다.
4. 실험방법
① 두 개의 맞춤 핀을 분원에 두고 클램핑 나사를 사용하여, 균형 팔에 고정합니다.
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2013.12.10
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