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18-4아래 그림은 양쪽 경판이 볼록하게 튀어나온, 수평으로 놓인 원통… | 2018년 위험물기능사실기(필답형) 4회차 기출문제 상세 페이지

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18-4

아래 그림은 양쪽 경판이 볼록하게 튀어나온, 수평으로 놓인 원통형 위험물 저장탱크이다. 이 탱크의 내용적(단위 m³)을 구하시오.

1 m1.5 m3 m1.5 m

(1) 계산과정

(2) 답

해설

(1) V=πr2(l+l1+l23)=π×12×(3+1.5+1.53)=12.57m3V = \pi r^2 \left(l + \dfrac{l_1 + l_2}{3}\right) = \pi \times 1^2 \times \left(3 + \dfrac{1.5 + 1.5}{3}\right) = 12.57\,\mathrm{m^3}

(2) 12.57 m³


[해설]

탱크의 내용적 공식은 모양에 따라 다르다. 양쪽 경판이 볼록한 횡형 원통형 탱크는 원통부의 부피에 두 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 가운데 원통부의 길이, l1l_1·l2l_2는 양쪽 경판의 길이다. 그림에서 r=1mr = 1\,\mathrm{m}, l=3ml = 3\,\mathrm{m}, l1=l2=1.5ml_1 = l_2 = 1.5\,\mathrm{m}이므로

V=π×12×(3+1.5+1.53)=π×4=12.56612.57m3V = \pi \times 1^2 \times \left(3 + \dfrac{1.5 + 1.5}{3}\right) = \pi \times 4 = 12.566 \rightarrow 12.57\,\mathrm{m^3}

따라서 내용적은 12.57 m³이다. 경판이 없이 양 끝이 평평한 횡형 탱크라면 V=πr2lV = \pi r^2 l만 쓰고, 세로로 세운 원통형 탱크도 V=πr2lV = \pi r^2 l로 계산한다. 한편 탱크의 용량은 내용적에서 공간용적(보통 내용적의 5~10 %)을 뺀 값이므로 내용적과 구별해야 한다.

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