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1[건설기계설비기사 필기] 18년 3회차

다음 중 무차원수인 것만을 모두 고른 것은? (단, P는 압력, ρ는 밀도, V는 속도, H는 높이, g는 중력가속도, μ는 점성계, a는 음속이다.)

  • ㉮ PρV2\dfrac{P}{\rho V^2}
  • ㉯ VgH\sqrt{\dfrac{V}{gH}}
  • ㉰ ρVHμ\dfrac{\rho V H}{\mu}
  • ㉱ Va\dfrac{V}{a}
1
㉮, ㉯
2
㉮, ㉯, ㉱
3
㉮, ㉰, ㉱
4
㉮, ㉯, ㉰, ㉱
해설

무차원인 것은 ㉮, ㉰, ㉱이다.

각 무차원군의 정체를 보면 다음과 같다.

  • ㉮ PρV2\dfrac{P}{\rho V^2} — 압력을 동압으로 나눈 오일러수 형태로 무차원이다.
  • ㉰ ρVHμ\dfrac{\rho V H}{\mu} — 레이놀즈수로 무차원이다.
  • ㉱ Va\dfrac{V}{a} — 속도를 음속으로 나눈 마하수로 무차원이다.

㉯ VgH\sqrt{\dfrac{V}{gH}}는 근호 안이 m/s(m/s2)⋅m=s/m\dfrac{\mathrm{m/s}}{(\mathrm{m/s^2})\cdot \mathrm{m}} = \mathrm{s/m}이 되어 무차원이 아니다. 프루드수는 VgH\dfrac{V}{\sqrt{gH}} 또는 V2gH\dfrac{V^2}{gH} 꼴이어야 하므로, V가 통째로 근호 안에 들어간 형태는 무차원이 될 수 없다.

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