그림과 같은 수문(폭×높이=3m×2m)이 있을 경우 수문에 작용하는 힘… | [건설기계설비기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

수문의 윗변이 수면과 일치하고 높이 2m, 폭 3m이므로 힘의 작용점(압력중심)은 수면 아래 약 1.33m에 있다.
그림에서 수문은 수면에서 아래로 h=2m, 폭 b=3m인 직사각형이다. 도심 깊이는 $h_c = \dfrac{2}{2} = 1\,\mathrm{m}$, 도심축 단면2차모멘트는 $I_G = \dfrac{bh^3}{12} = \dfrac{3 \times 2^3}{12} = 2\,\mathrm{m^4}$, 면적은 $A = 3 \times 2 = 6\,\mathrm{m^2}$ 이다.
압력중심 공식 $y_p = h_c + \dfrac{I_G}{A\,h_c}$ 에 대입하면
$y_p = 1 + \dfrac{2}{6 \times 1} = 1 + 0.333 = 1.33\,\mathrm{m}$
수문 윗변이 수면에 걸쳐 있는 직사각형에서는 작용점이 언제나 전수심의 2/3 지점이 되므로 $2 \times \tfrac{2}{3} = 1.33\,\mathrm{m}$ 로 곧바로 확인된다. 도심 깊이 1m를 그대로 답으로 쓰지 않도록 주의한다.