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직경 1m, 높이 4m인 수직원통에 깊이 2m의 물을 넣고 원통 중심축… | [가스기사 필기] 23년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 23년 2회차
직경 1m, 높이 4m인 수직원통에 깊이 2m의 물을 넣고 원통 중심축에 대하여 60rpm 으로 회전시킬 때 원통 중심부와 벽면의 수위 차는 약 몇 m인가?
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해설

강제와류로 회전하는 액체의 자유표면은 포물면이 되고, 중심과 벽면의 수위차는 Δh=ω2r22g\Delta h=\dfrac{\omega^2 r^2}{2g}이다. ω=2π×6060=2π rad/s\omega=\dfrac{2\pi\times60}{60}=2\pi\,\mathrm{rad/s}, r=0.5 mr=0.5\,\mathrm{m}이므로 Δh=(2π)2×0.522×9.8≒0.50 m\Delta h=\dfrac{(2\pi)^2\times0.5^2}{2\times9.8}\fallingdotseq0.50\,\mathrm{m}이다.

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