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수로 바닥에서의 마찰력 τ0, 물의 밀도 p, 중력 가속도 g, 수리평 상세 페이지

1[토목기사 필기] 21년 1회차
수로 바닥에서의 마찰력 τ0, 물의 밀도 p, 중력 가속도 g, 수리평균수심 R, 수면경사 I, 에너지선의 경사 Ie라고 할 때 등류(㉠)와 부등류(㉡)의 경우에 대한 마찰속도( u*)는?
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㉠: ρRIe, ㉡: ρRI
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해설

마찰속도는 바닥 전단응력과 밀도의 관계식 u=τ0ρu_* = \sqrt{\frac{\tau_0}{\rho}}로 정의된다. 등류에서는 수면경사와 에너지선경사가 같으므로 τ0=ρgRIe=ρgRI\tau_0 = \rho g R I_e = \rho g R I이고, 따라서 u=gRIeu_* = \sqrt{gRI_e}이다. 부등류에서는 에너지선경사만 적용되므로 τ0=ρgRIe\tau_0 = \rho g R I_e이고, 마찬가지로 u=gRIeu_* = \sqrt{gRI_e}이다. 즉 두 경우 모두 에너지선경사 IeI_e를 사용하여 같은 형태의 식 u=gRIeu_* = \sqrt{gRI_e}를 갖는다.

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