2 m×2 m×2 m의 정육면체로 된 탱크 안에 비중이 0.8인 기름이… | [건설기계설비기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 19년 1회차

2 m×2 m×2 m의 정육면체로 된 탱크 안에 비중이 0.8인 기름이 가득 차 있고, 위 뚜껑이 없을 때 탱크의 한 옆면에 작용하는 전체 압력에 의한 힘은 약 몇 kN인가?

7.6

15.7

31.4

62.8

해설

옆면에 작용하는 전체 압력에 의한 힘은 32 kN으로, 보기 중 약 31.4 kN이 가장 가깝다.
탱크 옆면에 작용하는 유체 압력의 합력은 압심(무게중심)에서의 압력 × 면적으로 구한다. 정육면체 옆면의 높이가 2 m이고 기름으로 가득 차 있으므로, 무게중심은 깊이 1 m 지점에 위치한다.
 $P = \rho g h$ 
 $P = 0.8 \times 1000 \text{ kg/m}^3 \times 10 \text{ m/s}^2 \times 1 \text{ m} = 8000 \text{ Pa}$ 
옆면의 넓이는
 $A = 2 \text{ m} \times 2 \text{ m} = 4 \text{ m}^2$ 
이므로, 전체 압력에 의한 힘은
 $F = 8000 \text{ Pa} \times 4 \text{ m}^2 = 32,000 \text{ N} = 32 \text{ kN}$

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