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2개의 피스톤으로 구성된 유압잭의 작동원리에 관한 설명 중 옳지 않은 … | [소방시설관리사 1차] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 18년 1회차
2개의 피스톤으로 구성된 유압잭의 작동원리에 관한 설명 중 옳지 않은 것은? (단, W:일, P:압, F:힘, A:피스톤의 단면, L:피스톤의 이동한 거리)
문제 이미지
1
F1< F2
2
P1 = P2
3
L1< L2
4
W1 = W2
해설

피스톤 이동거리를 L₁ < L₂ 라고 한 설명이 옳지 않다. 단면적이 작은 쪽이 더 많이 움직이므로 실제로는 L₁ > L₂ 다.

그림은 단면적 A₁인 작은 피스톤을 F₁으로 눌러 단면적 A₂인 큰 피스톤을 F₂로 밀어 올리는 유압잭이다. 밀폐된 유체에서 압력은 모든 방향으로 같게 전달되므로(파스칼의 원리) P₁ = P₂ 이고, F₁/A₁ = F₂/A₂ 에서 A₂ > A₁ 이므로 F₁ < F₂ 가 된다.

유체가 비압축성이라 밀려난 부피도 서로 같다.
A₁L₁ = A₂L₂ → L₁ / L₂ = A₂ / A₁ > 1 → L₁ > L₂

또 W₁ = F₁L₁ = P·A₁L₁ = P·A₂L₂ = F₂L₂ = W₂ 이므로 양쪽이 한 일은 같다. 힘에서 얻은 이득만큼 거리에서 손해를 보는 것이 유압잭의 원리다.

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