한 변이 30㎝인 윗면이 개방된 정육면체 용기에 물을 가득 채우고 일정… | [일반기계기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 15년 3회차
한 변이 30㎝인 윗면이 개방된 정육면체 용기에 물을 가득 채우고 일정 가속도(9.8m/s2)로 수평으로 끌 때 용기 밑면의 좌측끝단(A 부분)에서의 게이지 압력은?
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1470N/m2
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2079N/m2
3
2940N/m2
4
4158N/m2
해설
A점의 게이지 압력은 약 2940 N/m2이다.
그림의 용기는 한 변 30cm(0.3m)인 정육면체이고 윗면이 열린 채 오른쪽으로 a = 9.8m/s2로 끌린다. 이때 자유표면은 tanθ = a/g = 9.8/9.8 = 1, 즉 45°로 기운다.
가속 반대쪽인 왼쪽(A쪽)으로 물이 쏠려 넘치며, 폭 30cm에 45° 기울기면 좌우 수면차가 정확히 30cm가 되므로 왼쪽 벽 수심은 0.3m, 오른쪽 벽에서는 0이 된다.
등가속 상태에서도 연직 방향 압력분포는 정수압과 같으므로
pA = ρ·g·h = 1000 × 9.8 × 0.3 = 2940 N/m2
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