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1[일반기계기사 필기] 21년 3회차

지름 0.1mm, 비중 2.3인 작은 모래알이 호수 바닥으로 가라앉을 때, 잔잔한 물 속에서 가라앉는 속도는 약 몇 mm/s인가? (단, 물의 점성계수는 1.12×10^-3N·s/m²이다.)

6.32

4.96

3.17

2.24

해설

스토크스 법칙에 따른 모래알의 침강속도는 약 6.32mm/s이다.
모래 밀도  $\rho_p=2.3\times1000=2300\ \mathrm{kg/m^3}$ , 물 밀도  $\rho_f=1000\ \mathrm{kg/m^3}$ 이다.
 $V=\dfrac{(\rho_p-\rho_f)gd^2}{18\mu}=\dfrac{1300\times9.81\times(10^{-4})^2}{18\times1.12\times10^{-3}}\approx6.32\times10^{-3}\ \mathrm{m/s}=6.32\ \mathrm{mm/s}$

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