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1[용접기사 필기] 12년 1회차

다음과 같은 압력 기구에 안전 밸브가 장치되어 있다. 이때 스프링 상수가 k=100kN/m이고 자연상태에서의 길이는 240mm라 한다. 몇 kN/m²의 압력에 밸브가 열리겠는가?

π×10⁴

π×10²

해설

스프링이 자유길이 240mm에서 200mm로 40mm 압축되어 있으므로 밸브를 누르는 힘은  $F=k\delta=100\times0.04=4\,\mathrm{kN}$ 이다. 이 힘을 밸브 지름 10mm의 단면적으로 나눈 값이 밸브가 열리는 압력이다.  $p=\dfrac{4}{\dfrac{\pi(0.01)^2}{4}}=\dfrac{16}{\pi}\times10^{4}\,\mathrm{kN/m^2}$

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