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1[국회직 9급 기계일반] 21년 1회차
유선함수 ψ(x,y)=x2+y{\mathbf{\psi ( x , y ) = x^{2} + y}}로 정의되는 유동이 있다. ψ(x,y)= 5{\mathbf{\psi ( x , y ) = \, 5}}일 때 x좌표가 2인 점에서의 속도는?
1
5\sqrt{5}
2
8\sqrt{8}
3
13\sqrt{13}
4
17\sqrt{17}
5
21\sqrt{21}
해설

해당 점에서의 속도 크기는 17\sqrt{17}이다.

2차원 유동에서 속도 성분은 유선함수의 편미분으로 구한다.
공식: u=∂ψ∂y, v=−∂ψ∂xu=\dfrac{\partial\psi}{\partial y},\ v=-\dfrac{\partial\psi}{\partial x}
미분: u=1, v=−2xu=1,\ v=-2x
위치: ψ=5, x=2\psi=5,\ x=2이면 y=1y=1이고, x=2x=2에서 v=−4v=-4
속도 크기: V=u2+v2=12+(−4)2=17V=\sqrt{u^{2}+v^{2}}=\sqrt{1^{2}+(-4)^{2}}=\sqrt{17}

유선함수의 부호 규약을 반대로 잡아도 성분의 부호만 바뀌므로 속도의 크기는 같다.

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