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1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 19년 1회차

그림에서 피스톤 A와 피스톤 B의 단면적이 각각 6cm², 600cm² 이고, 피스톤 B의 무게가 90 kN이며, 내부에는 비중이 0.75 인 기름으로 채워져 있다. 그림과 같은 상태를 유지하기 위한 피스톤 A의 무게는 약 몇 N인가? (단, C와 D는 수평선상에 있다.)

해설

그림에서 피스톤 A의 아랫면은 C점보다 16 cm 위에 있고, C와 D는 같은 수평선상에 있으므로 같은 유체 안에서  $P_C = P_D$  이다.
오른쪽은 무게 90 kN이 단면적 600 cm²에 작용하므로  $P_D = \frac{90{,}000}{600 \times 10^{-4}} = 1{,}500{,}000\ \text{Pa}$  이다.
왼쪽은 피스톤 A가 만드는 압력에 16 cm 기름 기둥이 더해진다. 비중 0.75인 기름의 기둥 압력은  $0.75 \times 9810 \times 0.16 \approx 1177\ \text{Pa}$  로 아주 작다.
 $W_A = (1{,}500{,}000 - 1177) \times 6 \times 10^{-4} \approx 899\ \text{N}$  이다.

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