그림에서 수문의 길이는 1.5m이고 폭은 1m이다. 유체의 비중(s)이… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

그림에서 수조 상단 폭은 6m, 유체의 비중은 S=0.8이며, 오른쪽 벽은 수면에서 3m 깊이까지 수직이고 그 아래부터 수평면과 40°인 경사면이 이어집니다. 경사면을 따라 위쪽 끝에서 1m 떨어진 곳부터 길이 1.5m의 수문이 놓여 있고, 폭은 1m입니다.
수문 중심까지의 경사면 거리는 $x=1+\dfrac{1.5}{2}=1.75\,\text{m}$이므로, 수면에서 수문 도심까지의 수직 깊이는 $h_c=3+1.75\sin 40^\circ=3+1.125=4.125\,\text{m}$입니다.
비중 0.8인 액체의 비중량은 $\gamma=0.8\times 9800=7840\,\text{N/m}^3$, 수문 면적은 $A=1.5\times 1=1.5\,\text{m}^2$이므로 전압력은 $F=\gamma h_c A=7840\times 4.125\times 1.5\approx 4.85\times 10^4\,\text{N}$입니다.
따라서 수문에 수직방향으로 작용하는 힘은 약 48.5kN입니다. 여기서 깊이는 반드시 경사거리가 아닌 수직거리로 잡아야 한다는 점이 핵심입니다.