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그림과 같이 반지름 0.8m이고 폭이 2m인 곡면 AB가 수문으로 이용… | [소방설비기사(기계) 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 3회차

그림과 같이 반지름 0.8m이고 폭이 2m인 곡면 AB가 수문으로 이용된다. 물에 의한 힘의 수평성분의 크기는 약 몇 kN인가? (단, 수문의 폭은 2m이다.)
▽5 m폭 : 2m0.8 mR=0.8 mAB

1

72.1

2

95.4

3

90.2

4

84.7

해설

물에 의한 힘의 수평성분은 약 72.1 kN이다. 곡면에 작용하는 수평분력은 그 곡면을 연직면에 투영한 평면이 받는 전압력과 같다.
FH=γhcAF_H=\gamma h_c A

곡면 AB의 연직 투영 높이는 반지름과 같은 0.8 m, 폭이 2 m이므로
A=0.8×2=1.6A=0.8\times 2=1.6 m²이고, 수면에서 투영면 도심까지 깊이는
hc=5−0.4=4.6h_c=5-0.4=4.6 m이다.

따라서
FH=9800×4.6×1.6=72,128F_H=9800\times 4.6\times 1.6=72{,}128 N ≈\approx 72.1 kN이다.

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