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(x, y)평면에서의 유동함수(정상, 비압축성 유동)가 다음과 같이 정… | [건설기계설비기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 20년 2회차
(x, y)평면에서의 유동함수(정상, 비압축성 유동)가 다음과 같이 정의된다면 x = 4m, y = 6m의 위치에서의 속도(m/s)는 얼마인ㄱ?
ψ=3x2y−y3\psi = 3x^{2}y - y^{3}
1
156
2
92
3
52
4
38
해설

그 위치에서의 속도는 156 m/s이다.

유동함수 ψ=3x2y−y3\psi=3x^{2}y-y^{3}에서 속도성분은 u=∂ψ∂y=3x2−3y2u=\dfrac{\partial \psi}{\partial y}=3x^{2}-3y^{2}, v=−∂ψ∂x=−6xyv=-\dfrac{\partial \psi}{\partial x}=-6xy로 구한다.

x=4 mx=4\ \mathrm{m}, y=6 my=6\ \mathrm{m}를 대입하면 u=3(4)2−3(6)2=48−108=−60 m/su=3(4)^{2}-3(6)^{2}=48-108=-60\ \mathrm{m/s}, v=−6(4)(6)=−144 m/sv=-6(4)(6)=-144\ \mathrm{m/s}이다.

속도의 크기는 두 성분의 벡터 합이므로 (−60)2+(−144)2=24336=156 m/s\sqrt{(-60)^{2}+(-144)^{2}}=\sqrt{24336}=156\ \mathrm{m/s}이다. 어느 한 성분만 답으로 쓰거나 두 성분을 그냥 더하면 틀린 값이 된다.

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