그림과 같이 반지름 R인 원추와 평판으로 구성된 점도측정기(cone a… | [건설기계설비기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

원추 밑면의 전단응력은 반지름 방향 길이에 관계없이 일정하다.
그림처럼 원추의 꼭짓점이 아래 평판 중심에 닿아 있고 원추 밑면과 평판이 이루는 각이 θ(0.5° 미만)이므로, 회전축에서 반지름 r만큼 떨어진 위치의 간극 높이는 $h=r\tan\theta\approx r\theta$로 r에 비례해 커진다.
같은 위치에서 원추 밑면의 원주속도는 $u=\omega r$로 역시 r에 비례한다. 간극 속 속도분포가 선형이므로 전단변형률은
$\dfrac{du}{dy}=\dfrac{\omega r}{r\theta}=\dfrac{\omega}{\theta}$
가 되어 r이 소거된다.
따라서 $\tau=\mu\dfrac{\omega}{\theta}$로 반지름에 무관하게 균일하다. 시료 전체가 같은 전단속도를 받는 이 성질이 원추-평판 점도계가 널리 쓰이는 이유다.