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1[일반기계기사 필기] 15년 2회차
중력과 관성력의 비로 정의되는 무차원수는? (단, p:밀도, V:속도, ℓ:특성 길이, μ:점성계수, P:압력, g:중력가속도, c:소리의 속도)
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해설

중력과 관성력의 비로 정의되는 무차원수는 프루드(Froude)수 Fr=VgFr=\dfrac{V}{\sqrt{g\ell}}다.

관성력 ρ2V2\rho \ell^2V^2을 중력 ρg3\rho g\ell^3으로 나누면 V2g\dfrac{V^2}{g\ell}이고 그 제곱근이 프루드수다. 따라서 중력가속도 g가 들어 있는 식을 찾으면 바로 가려낼 수 있다.

  • ρVμ\dfrac{\rho V\ell}{\mu} — 관성력과 점성력의 비인 레이놀즈수
  • PρV2\dfrac{P}{\rho V^2} — 압력과 관성력의 비인 오일러수
  • Vc\dfrac{V}{c} — 속도와 음속의 비인 마하수

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