지름이 4㎝인 원형관 속에 물이 흐르고 있다. 관로 길이 1.0m 구간에서 압력강하가 0.1N/m 2 이었다면 관벽의 마찰응력은?

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지름이 4㎝인 원형관 속에 물이 흐르고 있다. 관로 길이 1.0m 구간… | [토목기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 17년 3회차

지름이 4㎝인 원형관 속에 물이 흐르고 있다. 관로 길이 1.0m 구간에서 압력강하가 0.1N/m²이었다면 관벽의 마찰응력은?

0.001N/m²

0.002N/m²

0.01N/m²

0.02N/m²

해설

원형관의 마찰응력은 Darcy-Weisbach 식의 전단응력 관계식으로 구한다.
압력강하와 관벽 마찰응력의 관계식은  $\Delta P = \frac{4\tau_w L}{D}$ 이므로, 관벽의 마찰응력은
 $\tau_w = \frac{\Delta P \cdot D}{4L}$ 
이다. 주어진 값을 대입하면:
 $\tau_w = \frac{0.1 \times 0.04}{4 \times 1.0} = \frac{0.004}{4} = 0.001\text{ N/m}^2$ 
따라서 관벽의 마찰응력은 0.001 N/m²이다.

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