두 개의 수평한 판이 5mm 간격으로 놓여 있고, 점성계수 0.01Nㆍs/cm 2 인 유체로 채워져 있다. 하나의 판을 고정시키고 다른 하나의 판을 2m/s로 움직일 때 유체 내에서 발생되는 전단응력은?

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1[토목기사 필기] 20년 3회차

두 개의 수평한 판이 5mm 간격으로 놓여 있고, 점성계수 0.01Nㆍs/cm²인 유체로 채워져 있다. 하나의 판을 고정시키고 다른 하나의 판을 2m/s로 움직일 때 유체 내에서 발생되는 전단응력은?

1N/cm²

2N/cm²

3N/cm²

4N/cm²

해설

뉴턴 유체의 전단응력은  $\tau=\mu\dfrac{du}{dy}$ 로 구하며, 계산하면 4N/cm²이다.
속도구배는 판 간격 0.5cm에 속도 200cm/s가 걸리므로  $\dfrac{du}{dy}=\dfrac{200}{0.5}=400\,\mathrm{s^{-1}}$ 이다.
따라서  $\tau=0.01\times400=4\,\mathrm{N/cm^2}$ 가 된다.

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