유체역학 실험 - 정수력 시험

1. 실험제목 - 정수력 시험

2. 실험목표 - 본 실험은 전체 또는 부분적으로 물에 잠긴 평면을 총 유체 추력에
의한 모멘트를 직접 측정하여 이론적인 결과와 비교할 수 있다.
사분원 용기와 저울로써 구성된 본 장치는 물의 깊이에 따른
모멘트를 측정하여 이론값과 비교할 수 있다.

3. 실험이론 - 모멘트는 압력 중심점에서 작용한다.
공식에 의하여
F = ycA = ghcA
yp-yc = IG / Ayc
여기서,
yp : 수면에서 잠긴 물체의 압력 중심점까지의 거리
yc : 수면에서 잠긴 물체의 중심까지의 거리
yp-yc : 물체를 압력중심점부터 물체의 중심점까지의 거리

A. 부분 잠김 (Partial Immersion)

F = ycA = ghcA
여기서 hc = y/2 , A = by
따라서 F = g(y/2)b · y = (1/2)gby2
yp = yc +IG/Ayc
여기서
yp : 수면에서 잠긴 물체의 압력 중심까지의 거리
yc : 수면에서 잠긴 물체 중 절반길이
IG : 2차 관성 모멘트

따라서

이 된다.

또한 추의 경우 Mo = mgl 이므로 평행을 이루려면 두 모멘트가 같아야 하므로

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