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1[소방설비기사(기계분야) 필기] 26년 1회차
그림과 같이 탱크에 비중이 0.8인 기름과 물이 들어있다. 벽면 AB에 작용하는 유체(기름 및 물)에 의한 힘은 약 몇 kN인가? (단, 벽면 AB의 폭(y 방향)은 1m 이다.)
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해설

비중 0.8인 기름층(깊이 2m) 아래 물층(깊이 2m)이 있고, 벽면 AB는 물-기름 경계면(A)에서 2m 아래(B)까지 폭 1m로 경사져 있다. 경계면에서의 기름 정수압 P0=0.8×1000×9.8×2=15680 PaP_0=0.8\times1000\times9.8\times2=15680\ \mathrm{Pa}을 기준으로 물의 깊이에 따른 압력을 경사면을 따라 적분하면 F=202(P0+1000×9.8×y)dy72,000 N=72 kNF=\sqrt{2}\displaystyle\int_0^2\left(P_0+1000\times9.8\times y\right)dy\approx72{,}000\ \mathrm{N}=72\ \mathrm{kN}이 된다.

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