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22-4아래 그림과 같이 양쪽 경판이 볼록하게 나온 원통형 위험물 저장… | 2022년 위험물기능사실기(필답형) 4회차 기출문제 상세 페이지

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아래 그림과 같이 양쪽 경판이 볼록하게 나온 원통형 위험물 저장탱크를 가로로 눕혀 설치하였다. 이 탱크의 내용적은 몇 m3\mathrm{m^3}인지 구하시오. (단, 단면의 반지름 rr은 1 m, 가운데 동체의 길이 ll은 5 m, 왼쪽 경판의 길이 l1l_1은 0.4 m, 오른쪽 경판의 길이 l2l_2는 0.5 m이며, 원주율 π\pi는 3.14로 한다.)

r l1 l l2

해설

16.64 m3\mathrm{m^3}


[해설]

탱크 내용적 공식은 탱크 모양마다 다르다. 양쪽 경판이 볼록한 횡형 원통형 탱크는 가운데 동체의 부피에 양쪽 경판의 부피를 각각 3분의 1씩 더한 값으로 본다.

V=πr2(l+l1+l23)V = \pi r^2 \left(l + \dfrac{l_1 + l_2}{3}\right)

여기서 rr은 단면의 반지름, ll은 동체의 길이, l1l_1·l2l_2는 좌우 경판의 길이다. 주어진 값을 대입하면

V=3.14×12×(5+0.4+0.53)=3.14×5.3=16.642V = 3.14 \times 1^2 \times \left(5 + \dfrac{0.4 + 0.5}{3}\right) = 3.14 \times 5.3 = 16.642

이므로 내용적은 16.64 m3\mathrm{m^3}이다.

발문이 원주율을 3.14로 못 박은 이유가 있다. 정확한 원주율로 계산하면 16.6504가 되어 반올림 값이 16.65로 갈리기 때문이다. 이런 문항은 주어진 원주율을 그대로 따라야 채점 값과 맞는다.

경판이 없이 양 끝이 평평한 원통형 탱크라면 V=πr2lV = \pi r^2 l 만 쓰면 된다. 또 내용적용량은 다른 값이다. 탱크의 용량은 내용적에서 공간용적을 뺀 값이고, 공간용적은 보통 내용적의 5~10 %로 잡으므로 문제가 무엇을 물었는지 확인하고 답해야 한다.

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