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1[건설기계설비기사 필기] 20년 2회차
그림과 같은 단동실린더에서 피스톤에 F = 500N의 힘이 발생하면, 압력 P는 약 몇 kPa이 필요한가? (단, 실린더의 직경은 40mm이다.)
문제 이미지
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39.8
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398
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79.6
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796
해설

필요한 압력은 약 398 kPa이다.

그림은 압력 P가 피스톤 뒷면에 작용하고 로드 쪽으로 힘 F가 나오는 단동 실린더이므로, 압력을 받는 유효 면적은 로드 단면을 뺄 필요 없는 피스톤 전면적 A=πD24A=\dfrac{\pi D^{2}}{4}이다.

지름 40 mm = 0.04 m를 대입하면 A=π(0.04)24=1.257×10−3 m2A=\dfrac{\pi (0.04)^{2}}{4}=1.257\times 10^{-3}\ \mathrm{m^{2}}이다.

따라서 P=FA=5001.257×10−3≈3.98×105 Pa=398 kPaP=\dfrac{F}{A}=\dfrac{500}{1.257\times 10^{-3}}\approx 3.98\times 10^{5}\ \mathrm{Pa}=398\ \mathrm{kPa}가 된다. 지름을 mm 그대로 넣거나 Pa를 kPa로 바꾸는 과정을 빠뜨리면 자릿수가 어긋나고, 면적을 πD2/4\pi D^{2}/4가 아닌 식으로 잡으면 2배씩 틀어지므로 주의한다.

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