그림과 같은 거꾸로 된 마노미터에서 물과 기름, 수은이 채워져 있다. a=10cm,c=25cm이고 A의 압력이 B의 압력보다 80kPa 작을 때 b의 길이는 약 몇 cm인가? (단, 수은의 비중량은 133100N/m3, 기름의 비중은 0.9이다.)
1
37.8
2
17.8
3
27.8
4
47.8
해설
거꾸로 된 U자관 마노미터로, B(수은) 쪽에서 위로 올라가 기름·물을 거쳐 A(물)로 내려오는 경로의 압력을 균형시킨다. 위로 올라갈 때는 비중량×높이만큼 압력이 감소하고 내려올 때는 증가하므로 PA=PB−γHg(a+b+c)+γoila+γwb, 즉 PB−PA=γHg(a+b+c)−γoila−γwb=80,000 Pa이다. γHg=133100, γoil=0.9×9800=8820, γw=9800 N/m³와 a=0.1, c=0.25 m를 대입하면 80000=133100(0.35+b)−8820(0.1)−9800b이고, 123300b=34297에서 b≈0.278 m =27.8 cm이다. 따라서 ③ 27.8이 정답이다.