아래 그림과 같은 탱크에 물이 들어있다. 물이 탱크의 밑면에 가하는 힘… | [소방설비기사(기계) 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 17년 1회차

아래 그림과 같은 탱크에 물이 들어있다. 물이 탱크의 밑면에 가하는 힘은 약 몇  $N$ 인가?(단 물의 밀도는  $1000$  [kg/m $^3$ ], 중력가속도는  $10$  [m/s $^2$ ]로 가정하며 대기압은 무시한다. 또한 탱크의 폭은 전체가  $1$  [m]로 동일하다.)

80000

40000

20000

60000

해설

물이 탱크의 밑면에 가하는 힘은 80000 N이다. 밑면에 작용하는 힘은 밑면에서의 압력에 밑면 넓이를 곱한 값이며, 압력은 좁은 기둥의 단면적과 무관하게 수면에서 밑면까지의 전체 수심으로 결정된다(정수역학 원리).
전체 수심은 위쪽 기둥 3 m와 아래 몸통 1 m를 합쳐 4 m이므로 밑면 압력은
 $P=\rho g h=1000\times10\times4=40{,}000$  Pa
밑면 넓이는 폭 2 m × 깊이 1 m =2 m²이므로 힘은
 $F=P\times A=40{,}000\times2=80{,}000$  N

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→