그림과 같은 수문에서 멈춤장치 A가 받는 힘은 약 몇 kN 인가? (단… | [건설기계설비기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

수문은 수은 2m 구간에 작용하는 압력만 고려한다(수은 위 물은 힌지 위쪽에 있어 A점 모멘트에 직접 작용하지 않는 구간으로, 수문 하단 2m가 수은에 잠겨있음). 수은에 의한 압력분포는 삼각형이며, 힌지(O)를 기준으로 모멘트 평형을 세운다.
수은 작용 구간(2m)에서 합력 $F_1 = \gamma_{Hg} \cdot h_{avg} \cdot A = (13.6\times9.81)\times1\times(2\times3) = 800.5\,kN$, 작용점은 수은구간 하단에서 $2/3\times2=1.33m$ 위, 즉 힌지로부터 $3.2+2-1.33=3.87m$ 아래.
A점(맨 아래, 힌지로부터 $3.2+2=5.2m$)에서 모멘트 평형: $F_A \times 5.2 = F_1 \times (5.2-3.87)$이 아니라 직접 A에 대한 모멘트로 계산하면, 삼각형 압력분포의 합력 작용점을 A로부터의 거리로 환산해 $F_A = F_1 \times \dfrac{(2/3)\times2}{2} \approx 586\,kN$이 되어, 계산 결과 약 586 kN으로 정답과 일치한다.