그림은 밀도가 ρ로 균일한 유체 속에서 질량 m, 부피 V인 물체 1과… | [변리사 1차] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

실에 걸리는 장력은 $\dfrac{1}{4}mg$이다.
그림에서 물체 1(질량 m, 부피 V)이 위, 물체 2(질량 4m, 부피 3V)가 아래에 실로 연결된 채 밀도 ρ인 유체 속에 완전히 잠겨 정지해 있다. 두 물체를 한 덩어리로 보면 실의 장력은 내력이 되므로, 전체 무게 $5mg$와 전체 부력 $\rho(V+3V)g=4\rho Vg$가 균형을 이룬다. 여기서 $4\rho V=5m$, 즉 $\rho V=\dfrac{5}{4}m$이다.
위쪽 물체 1만 따로 보면 부력이 위로, 무게와 실의 장력이 아래로 작용한다.
$\rho Vg=mg+T$
$T=(\rho V-m)g=\left(\dfrac{5}{4}m-m\right)g=\dfrac{1}{4}mg$
아래쪽 물체 2로 검산해도 $3\rho Vg+T=4mg$에서 $T=\left(4m-\dfrac{15}{4}m\right)g=\dfrac{1}{4}mg$로 같은 값이 나온다.