섬유의 종류에 따른 공기저항 비교 지도교사: 김 은 정 선생님

목차 Ⅰ. 연구동기 및 목적   Ⅱ. 연구과정 및 방법 Ⅲ. 연구내용 Ⅳ. 결론 Ⅴ.참고문헌

1. 연구 동기 및 목적-1 1. 연구동기 달리기를 할 때 어떻게 해야 더 빨리 달릴 수 있을까 하고 생각하다가 섬유의 종류에 따른 공기저항을 비교해보고자 했다.

1. 연구동기 및 목적-2 2. 연구목적 여러 가지 섬유들 중 공기저항을 가장 적게 받는 섬유를 알아내 달리기 같은 속도를 내야 하는 활동을 할 때 입기 위해서이다.

2. 연구방법 2.연구과정 및 방법-1 1. 연구기간 2013년 4월 19일 ~ 10월 15일 가. 문헌조사 섬유의 종류와 특징을 조사한다. 공기저항과, 공기저항을 덜 받는 법에 대하여 조사한다.

2.연구과정 및 방법-2 나. 실험설계 1)준비물 가로세로 20cm모양의 마, 면, 폴리에스테르  

2)실험조건 1. 무게, 크기, 모양이 같은 섬유를 일정한 높이에서 떨어뜨린다. 2. 외부저항을 줄이기 위해 창문을 닫는다. 3. 섬유의 무게를 같게 하기 위해 점토를 이용하여 낙하산 모양을 만든다.

2.연구과정 및 방법-3 3)실험과정설계 4)실험결과예상 면 마 폴리에스테르 1. 같은 높이에서 섬유를 하나씩 떨어뜨린다. 2. 3m 83cm높이에서 바닥에 닿는 시간을 잰다. 4)실험결과예상 면 마 폴리에스테르

3. 연구내용-1 문헌조사 면 면은 목화씨에 붙어있는 솜이 원료가 된다. 면은 가장 많이 사용되는 섬유로서 포플린, 광목, 옥양목, 융,데님, 코듀로이, 타월, 소창, 우단 등의 면직물이 있다. 면의 장점인 흡수성과 착용감이 좋고, 오염을 잘 흡수하여 위생적이며, 세탁하기가 모든 옷의 재료로 사용된다. 섬유 중에서는 면이 가장 큰 비중을 차지한다.  

3. 연구내용-2 마 마섬유는 1년생 마 식물의 줄기나 엽맥, 과실 섬유 등에서 얻는 섬유다. 특성은 흡습성이 좋고 건조가 빠르며, 습윤 시 강도가 증가, 뻣뻣하고 구김이 잘 생기고 부스러지는 성질이 있어 폴리에스테르와 혼방하여 사용한다. 강도와 내열성이 천연 섬유 중 가장 우수하며 열전도율이 크고 통기성이 커서 시원하다. 손수건이나, 한복, 식탁보 등을 만든다.

3. 연구내용-3 폴리에스테르 섬유가 질기고 마찰에도 강하다. 물기를 흡수하지 않으므로 잘 마른다. 가볍고 구김이 잘 가지 않아서 영구 주름이 가능하다. 더러움을 잘 타고 정전기가 발생한다. 곰팡이나 벌레에 침해되지 않는다. 흡습성이 적으므로 세탁해도 늘거나 줄지 않고 곧 마르며 구김도 지지 않으므로 거의 다림질이 필요 없다.

나일론 역사가 가장 오래된 합성 섬유로서 1938년 미국 뒤퐁사의 캐로더스(Carothers)에 의해 발명되었으며 폴리아미드계에 속한다. 나일론이라 함은 폴리아미드계 합성 섬유에 붙여진 일반명인데, 나라별로 또는 생산회사에 따라 명칭이 다르다. 거미줄보다 가늘고 마찰에 강하며 인장강도가 다른 섬유보다 월등하다. 양모보다 가볍고 젖어도 강도에는 변함이 없으며 탄력성과 보온성도 겸하고 있다.  

  레이온 인조 섬유 중의 하나로 섬유소에서 얻어지는 천연 고분자를 주원료로 하여 제조한 것이다. 섬유소를 주성분으로 해서 제조한 섬유는 그 제조방법에 따라 비스코스 레이온과 큐플러모니엄 레이온의 두 가지로 구분된다. 엘라스틴 엘라스틴은 콜라겐과 함께 결합조직에 존재하고 고무탄력성과 같은 신축성이 있는 단백질이며 조직의 유연성, 신축성에 관여하고 있다. 따라서 신축이 항상 반복되는 조직에는 함량이 많고, 특히 소의 항혁대에서는 건조중량 80% 이상으로 매우 많으며 탄력성이 필요없는 건에서는 0.3%로 적다

3. 연구내용-4 공기저항 고체가 공기 가운데를 이동할 때 그 이동 방향과 반대로 공기로부터 힘을 받는다. 이것을 공기 저항이라고 한다. 공기 중에 있는 고체는 그 전 표면에 걸쳐서 주위의 공기로부터 힘을 받는다.

공기저항을 덜 받는 법 1. 섬유의 온도를 높인다. 2. 섬유를 몸에 붙게 한다.  

3. 연구내용-5 실험과정 추를 만든다.

3. 연구내용-6 폴리에스테르, 마, 면을 20cm인 정사각형으로 만든다. 폴리에스테르 면 마

3. 연구내용-7 폴리에스테르, 마, 면을 낙하산 모양으로 만든다. 폴리에스테르 면 마

3. 연구내용-8 낙하산을 떨어뜨린다.

3. 연구내용-9 3. 실험결과 면 → 폴리에스테르 → 마 순서대로 떨어졌다. 종류 폴리에스테르 면 마 시간 1초81 1초71 1초86 면 → 폴리에스테르 → 마 순서대로 떨어졌다.

<추가로 한 실험> 1.연구기간 2013년 8월 31일 ~ 10월 15일 2. 실험설계 가. 준비물: 가로세로 20cm모양의 혼방섬유3가지와 3가지의 추

<추가로 한 실험-2> 가로세로 20cm모양의 혼방섬유3가지 나일론80% 폴리우레탄20% 면52% 레이온48% 면97% 엘라스틴3%

3가지의 추

<추가로 한 실험-3> 3. 연구내용 (나일론80%폴리우레탄20%) (면52%레이온48%) (면97%엘라스틴3%)을 가. 실험과정 (나일론80%폴리우레탄20%) (면52%레이온48%) (면97%엘라스틴3%)을 3m83cm의 높이에서 떨어뜨린다.

<추가로 한 실험-4> 종류 면97% 엘라스틴3% 면52% 레이온48% 나일론80% 폴리우레탄20% 시간 1초73 나. 실험결과 <추가로 한 실험-4> 나.실험결과 종류 면97% 엘라스틴3% 면52% 레이온48% 나일론80% 폴리우레탄20% 시간 1초73 1초81 2초43

4. 결론-1 1.연구 결과 마섬유는 통기성이 좋아 시원해 여름에 옷을 만들어 입기 좋지만 속도를 내야 운동을 할 때에는 마섬유로 만든 옷보다는 면섬유로 만든 옷을 선택하는 것이 효과적이라는 결론을 얻었다. 추가실험을 통해 면을 많이 포함한 섬유가 더 빨리 떨어진다는 것을 알았다.

4.결론-2 그리고 온도가 높아져야 밀도가 낮아져서 저항을 덜 받을 수 있다는 사실도 알게 되었다. 달리기를 할 때 옷을 몸에 밀착하도록 입는 것이 공기저항을 줄일 수 있다는 것을 알았다. 그리고 온도가 높아져야 밀도가 낮아져서 저항을 덜 받을 수 있다는 사실도 알게 되었다.

4. 결론-3 2. 느낀 점 폴리에스테르가 마보다 빨리 떨어지는 것을 보아서 저는 폴리에스테르가 마보다 가볍고 밀도가 높은 특징을 소유하고 있는 섬유라고 생각합니다.

5.참고문헌 갈릴레이가 들려주는 낙하이론이야기.자음과모음.정완상.2005 네이버 지식백과

감사합니다.