그림과 같은 폭 2m인 수문에서 물의 압력에 의해 A에 걸리는 모멘트[… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

그림에서 수문은 상단의 힌지 A를 축으로 하고, 왼쪽 수심은 3m, 오른쪽 수심은 1.5m이며 바닥은 서로 같은 높이다. 수문의 폭은 2m이다.
왼쪽 물에 의한 전압력은 $F_1=\gamma \bar{h} A = 9.8\times 1.5\times (3\times 2)=88.2\,\mathrm{kN}$ 이고, 작용점은 수면에서 $\frac{2}{3}\times 3=2\,\mathrm{m}$ 아래, 즉 A로부터 2m 지점이다.
오른쪽 물에 의한 전압력은 $F_2=9.8\times 0.75\times (1.5\times 2)=22.05\,\mathrm{kN}$ 이고, 작용점은 오른쪽 수면에서 $\frac{2}{3}\times 1.5=1\,\mathrm{m}$ 아래다. 오른쪽 수면 자체가 A보다 1.5m 낮으므로 A로부터는 2.5m가 된다.
두 힘의 방향이 반대이므로 A에 걸리는 모멘트는 $88.2\times 2-22.05\times 2.5=176.4-55.125\fallingdotseq 121\,\mathrm{kN\cdot m}$ 이다.