정수력에 의해 수직평판의 힌지(hinge)점에 작용하는 단위폭당 모멘트… | [소방설비기사(기계) 필기] 24년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 24년 3회차

정수력에 의해 수직평판의 힌지(hinge)점에 작용하는 단위폭당 모멘트를 바르게 표시한 것은? (단, $\rho$ 는 유체의 밀도, $g$ 는 중력가속도이다)

 $\dfrac{1}{2}\rho gL^{3}$

 $\dfrac{1}{6}\rho gL^{3}$

 $\dfrac{2}{3}\rho gL^{3}$

 $\dfrac{1}{3}\rho gL^{3}$

해설

힌지 둘레 단위폭당 모멘트는  $M=F\times\dfrac{L}{3}=\dfrac{1}{2}\rho gL^{2}\times\dfrac{L}{3}=\dfrac{1}{6}\rho gL^{3}$  이다.
깊이 L 의 수직평판에 작용하는 단위폭당 전압력은
 $F=\rho g \bar{h} A=\rho g\left(\dfrac{L}{2}\right)(L\times 1)=\dfrac{1}{2}\rho g L^{2}$  이다.
압력분포가 삼각형이므로 작용점(압력중심)은 수면에서  $\dfrac{2}{3}L$  , 즉 바닥의 힌지로부터  $\dfrac{L}{3}$  위에 있다.

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