아래 그림에서 다음과 같은 조건이 주어졌을 때, F 1 의 힘의 크기는 얼마로 해야 하는가? (단, A 1 = 100 cm 2 , A 2 = 1000 cm 2 , F 2 = 2000 N)

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1[생산자동화기능사 필기] 07년 1회차

아래 그림에서 다음과 같은 조건이 주어졌을 때, F₁의 힘의 크기는 얼마로 해야 하는가? (단, A₁ = 100 cm², A₂ = 1000 cm², F₂ = 2000 N)

200 N

400 N

20000 N

40000 N

해설

파스칼의 원리에 따라 F₁=200 N으로 누르면 된다.
그림은 좁은 피스톤(A₁)을 F₁로 누르고, 넓은 피스톤(A₂) 위에 올린 자동차(F₂)를 들어 올리는 유압 장치이다. 밀폐된 유체 안에서는 압력이 어디서나 같으므로 두 피스톤에 걸리는 압력이 같다.
 $\dfrac{F_1}{A_1}=\dfrac{F_2}{A_2}$ 
 $F_1=F_2\times\dfrac{A_1}{A_2}=2000\times\dfrac{100}{1000}=200\,\mathrm{N}$ 
20000 N은 면적비를 거꾸로 곱한 값( $2000\times\dfrac{1000}{100}$ )으로 작은 피스톤에 더 큰 힘이 든다고 본 것이다. 400 N·40000 N은 이 식에서 나오지 않는다.

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