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한 변이 8cm인 정육면체를 비중이 1.26인 글리세린에 담그니 절반의… | [소방설비기사(기계) 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 3회차

한 변이 8cm인 정육면체를 비중이 1.26인 글리세린에 담그니 절반의 부피가 잠겼다. 이때 정육면체를 수직방향으로 눌러 완전히 잠기게 하는데 필요한 힘은 약 몇 N인가?

1

2.56

2

12.5

3

6.53

4

3.16

해설

완전히 잠기게 하는데 필요한 힘은 약 3.16 N 이다.

절반만 잠겨 떠 있으므로 물체 무게는 잠긴 절반의 부력과 같고, 완전히 잠기게 하려면 추가로 잠기는 나머지 절반 부피의 부력 만큼 눌러야 한다.
정육면체 부피는 V=0.083=5.12×10−4V=0.08^3=5.12\times 10^{-4} m³이고, 추가 잠김 부피는 V/2=2.56×10−4V/2=2.56\times 10^{-4} m³이다.
필요한 힘은
F=ρgV2=1260×9.8×2.56×10−4=3.16F=\rho g \dfrac{V}{2}=1260\times 9.8\times 2.56\times 10^{-4}=3.16 N이다.

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