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1[일반기계기사 필기] 17년 3회차
액체 속에 잠겨진 경사면에 작용되는 힘의 크기는? (단, 면적을 A, 액체의 비중량을, 면의 도심까지의 깊이를 hc라 한다.)
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해설
액체 속에 잠긴 경사면에 작용하는 전압력은 γhcA이다.
미소면적에 작용하는 압력을 면 전체에 적분하면 F = ∫γh dA = γ(∫h dA) = γhcA 가 되며, 여기서 hc는 그림처럼 자유표면에서 면의 도심까지 잰 수직 깊이다.
즉 경사각과 무관하게 도심 위치의 압력 γhc에 면적 A를 곱한 값이고, 1/2이나 1/3, 2배 같은 계수는 붙지 않는다.
1/2 계수는 폭 1 m짜리 연직 수문처럼 삼각형 압력분포를 직접 적분할 때 나오는 형태이며, 압력의 작용점(압력중심)이 도심보다 아래에 있다는 사실은 작용 위치의 문제일 뿐 힘의 크기와는 무관하다.
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