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1[일반기계기사 필기] 22년 2회차
그림과 같은 시차액주계에서 A, B점의 압력차 PA - PB는? (단, γ1, γ2, γ3는 각 액체의 비중량이다.)
1
γ3h3 - γ1h1 + γ2h2
2
γ1h1 + γ2h2 - γ3h3
3
γ1h1 - γ2h2 + γ3h3
4
γ3h3 - γ1h1 - γ2h2
해설
A에서 B까지 액주를 따라가면 PA − PB = γ1h1 + γ2h2 − γ3h3 이다.
그림에서 A쪽 관에는 비중량 γ1 인 액체가 A로부터 h1 만큼 차 있고, 그 위로 γ2 인 액체가 h2 만큼 이어져 역U자 꼭대기를 넘어간다. 오른쪽 긴 관에서는 A보다 h1 + h2 만큼 높은 그 경계면에서 γ3 인 액체가 시작되어 B까지 h3 만큼 내려온다.
액주계 계산은 내려가면 더하고 올라가면 뺀다. A에서 출발해 h1 올라가고 h2 더 올라간 뒤 h3 내려가 B에 닿으므로
PA − γ1h1 − γ2h2 + γ3h3 = PB정리하면 PA − PB = γ1h1 + γ2h2 − γ3h3 다. 올라간 두 구간 h1, h2 는 부호가 같고 내려온 h3 만 부호가 반대라는 점이 판별 기준이다.
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