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1[일반기계기사 필기] 16년 1회차
그림과 같은 통에 물이 가득차 있고 이것이 공중에서 자유낙하할 때, 통에서 A점의 압력과 B점의 압력은?
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A점의 압력은 B점의 압력의 1/2 이다.
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A점의 압력은 B점의 압력의 1/4 이다.
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A점의 압력은 B점의 압력의 2배 이다.
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A점의 압력은 B점의 압력의 압력과 같다.
해설
통 전체가 자유낙하하면 액체에 작용하는 겉보기 중력이 0이 되므로, 물기둥 높이 4m와 관계없이 A점과 B점의 압력은 서로 같다.
가속하는 유체 속 압력 변화는 dp/dz = -ρ(g - a) 로 쓸 수 있다. 자유낙하는 아래 방향 가속도가 a = g 이므로 g - a = 0 이 되고, 압력 기울기 자체가 사라진다.
따라서 그림의 폭 2m·높이 4m 용기에서 윗면 A, 바닥 B, 중앙 C 어디를 잡아도 압력은 모두 같으며, 대기에 열려 있다면 그 값은 계기압 0이다. 정지 상태였다면 B가 A보다 물기둥 4m만큼(약 39.2kPa) 높았을 것이다.
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