2020년06월06일 55번
[수리학 및 수문학] 그림과 같이 지름 3m, 길이 8m인 수로의 드럼게이트에 작용하는 전수압이 수문 
에 작용하는 지점의 수심은?
에 작용하는 지점의 수심은?- ① 2.00m
- ② 2.25m
- ③ 2.43m
- ④ 2.68m
(정답률: 35%)
문제 해설
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진행 상황
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수문에 작용하는 전수압은 수위차와 수위차에 해당하는 압력의 곱으로 구할 수 있다. 수위차는 지면에서 수면까지의 거리에서 수문까지의 거리를 뺀 값이므로 8m - 2m = 6m 이다. 수위차에 해당하는 압력은 액체의 밀도와 중력가속도, 그리고 수위차를 곱한 값이므로 1000kg/m³ × 9.8m/s² × 6m = 58,800Pa 이다.
따라서 수문에 작용하는 전수압은 58,800Pa 이다. 이를 수문의 넓이인 3m²으로 나누면 수문에 작용하는 압력이 나온다. 58,800Pa ÷ 3m² = 19,600Pa 이다.
수문에 작용하는 압력을 이용하여 수문에서의 수위차를 구할 수 있다. 수문에서의 수위차는 수문에 작용하는 압력을 액체의 밀도와 중력가속도, 그리고 수문의 넓이를 곱한 값이므로 19,600Pa ÷ (1000kg/m³ × 9.8m/s² × 3m²) = 2.43m 이다.
따라서 정답은 "2.43m" 이다.