그림과 같이 60° 기울어진 4m×8m의 수문이 A지점에서 힌지(ing… | [가스기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림에서 수문은 수평인 수면과 60° 를 이루고, 수면에서 경사면을 따라 6 m 내려간 지점이 힌지 A, 거기서 다시 경사면을 따라 8 m 내려간 지점이 B다. 수문의 크기는 폭 4 m × 길이 8 m이므로 면적은 $A = 4 \times 8 = 32\,\mathrm{m^2}$ 이다.
수문 도심은 A에서 경사길이의 절반인 4 m 아래, 즉 수면에서 경사면을 따라 $6 + 4 = 10\,\mathrm{m}$ 지점이다. 이를 연직 깊이로 바꾸면 $h_C = 10 \sin 60^\circ = 8.66\,\mathrm{m}$ 다. 경사면을 따라 잰 거리를 그대로 깊이로 쓰지 않는 것이 이 문제의 핵심이다.
전 정수력은 도심 깊이의 압력에 면적을 곱해 구하므로, 물의 비중량 $\gamma = 9.8\,\mathrm{kN/m^3}$ 을 써서 $F = \gamma h_C A = 9.8 \times 8.66 \times 32 \approx 2716\,\mathrm{kN}$ 이다.
참고로 이 힘의 작용점은 도심보다 아래쪽에 위치하며, 경사면을 따라 $y_P = y_C + \dfrac{I_G}{y_C A}$ 로 계산한다.