안지름 10㎝의 파이프를 플랜지에 접속하였다. 이 파이프 내에 40kgf/cm 2 의 압력으로 볼트1개에 걸리는 힘을 400kgf 이하로 하고자 할 때 볼트는 최소 몇 개가 필요한가?

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안지름 10㎝의 파이프를 플랜지에 접속하였다. 이 파이프 내에 40kg… | [가스산업기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스산업기사 필기] 15년 2회차

안지름 10㎝의 파이프를 플랜지에 접속하였다. 이 파이프 내에 40kgf/cm²의 압력으로 볼트1개에 걸리는 힘을 400kgf 이하로 하고자 할 때 볼트는 최소 몇 개가 필요한가?

7개

8개

9개

10개

해설

볼트에 걸리는 총 힘은 압력에 파이프 단면적을 곱해 구한다.
파이프 단면적  $A=\dfrac{\pi}{4}D^2=\dfrac{\pi}{4}\times10^2\approx78.5\ \mathrm{cm^2}$ 이므로, 전체 힘은  $F=40\ \mathrm{kgf/cm^2}\times78.5\ \mathrm{cm^2}\approx3141.6\ \mathrm{kgf}$ 이다.
볼트 1개당 힘을 400kgf 이하로 하려면 필요한 볼트 수는  $n=\dfrac{3141.6}{400}\approx7.85$ 이므로 정수로 올려 8개가 필요하다.

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