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1[소방설비기사-기계] 가끔 나오는 문제 · 최근 10회 중 1회 (463)

출제 24-3/21-2

2m 깊이로 물이 차있는 물 탱크 바닥에 한 변이 20cm인 정사각형 모양의 관측창이 설치되어 있다. 관측창이 물로 인하여 받는 순 힘(net force)은 몇 N인가? (단, 관측창 밖의 압력은 대기압이다.)

1

784

2

98

3

392

4

196

해설

관측창은 바닥에 있으므로 창에 걸리는 물의 계기압력은 그 깊이의 정수압 P=ρghP=\rho g h로 균일하다고 볼 수 있다.
P=1000×9.8×2=19600PaP=1000\times9.8\times2=19600\,\text{Pa}이다. 창 밖은 대기압이므로 순 힘은 계기압에 의한 힘이다.
넓이 A=0.2×0.2=0.04m2A=0.2\times0.2=0.04\,\text{m}^2를 곱하면 F=19600×0.04=784NF=19600\times0.04=784\,\text{N}이므로 정답은 ① 784이다.