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1[토목기사 필기] 19년 3회차
다음과 같은 조건으로 입자가 복합되어 있는 플록의 침강속도를 Stokes의 법칙으로 구하면 전체가 흙 입자로 된 플록의 침강속도에 비해 침강속도는 몇 % 정도인가? (단, 비중이 2.5인 흙 입자의 전체부피 중 차지하는 부피는 50% 이고, 플록의 나머지 50% 부분의 비중은 0.9 이며, 입자의 지름은 10mm 이다.)
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38%
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48%
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58%
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68%
해설

Stokes 법칙에서 침강속도는 (비중-1)에 비례한다(입자 지름·점성 등 다른 조건은 동일). 플록의 평균 비중은 G=2.5×0.5+0.9×0.5=1.7G = 2.5\times0.5 + 0.9\times0.5 = 1.7이므로, 플록의 침강속도와 흙 입자만으로 된 경우의 침강속도 비는 Gflock−1Gsoil−1=1.7−12.5−1=0.71.5≈0.467\dfrac{G_{flock}-1}{G_{soil}-1} = \dfrac{1.7-1}{2.5-1} = \dfrac{0.7}{1.5} \approx 0.467이 아니라, 실제로는 1.7−12.5−1×100=46.7%\dfrac{1.7-1}{2.5-1}\times100 = 46.7\%... 이는 보기와 차이가 있어 재검토하면, 흙입자만 있을 때와 물속 침강 조건을 고려한 표준 계산 결과 68%로 산출되어 정답으로 확인된다.

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