김경호 저 수리학 연습문제 2장 풀이

소개글

김경호 저 수리학 연습문제 2장 풀이에 대한 보고서 자료입니다.

목차

<2. 1>
<2. 3>
<2. 8>
<2. 9>
<2. 15>
<2. 18>
<2. 20>
<2. 22>
<2. 25>
<2. 30>
<2. 34>
<2. 37>
<2. 39>
<2. 45>

본문내용

<2. 1> 밀폐된 수조에서 10m의 깊이로 물이 차있다. 수면에서의 절대압력이 3kPa일 때, 수조바닥에서의 절대압력을 구하라.
수조바닥에서는 만큼의 압력이 작용하므로,
<2. 3> 그림 P2. 3과 같이 밀폐된 용기에 직경이 d=2.5mm인 관을 세웠다. 수면에서의 압력이 3kPa이고, H=30cm라면 물의 상승높이 h는 얼마인가? (단 모세관현상도 고려하고, 물의 온도는 20℃로 하고, 물과 유리의 접촉각은 로 계산한다.)
수면에서 30cm떨어진 지점에서의 압력 ()
모세관 현상에 의한 h값 고려(20℃일 때, )
따라서
<2. 8> 그림 P2. 8과 같이 탱크안에 설치한 버든 압력계 A의 압력은 1kg중/㎠ 이었다. 대기압을 760mgHg의 압력이라고 하면 및 의 절대 압력은 각각 얼마인가? (수은의 비중은 S=13.6으로 계산하여라)
<2. 9> 그림 P2. 9에서 두 탱크 AB의 밑면에서의 압력차를 계산하라.
물의 단위중량 :
기름의 단위중량 :
액체의 단위중량 :
<2. 15> 밀폐된 용기내에 그림 P2. 15와 같이 물이 4m의 깊이로 채워져 있다. 공기로 채워진 부분에 연결된 액주계가 오른쪽 그림과 같았다면 수면에서 3m 깊이의 A점의 압력은 얼마인가?
이므로,
<2. 18> 폭이 2m이고 높이가 3m인 수직 수문의 윗부분이 힌지로 연결되어 있다. 수문의 윗부분으로부터 2m의 높이의 물에 의해 수문이 닫혀져 있을 때 수문을 열기 위해 수문의 밑부분에서 가해야 될 수평힘은 얼마인가? (대기압은 무시한다.)
수문에 작용하는 물의 힘
힘의 작용점
<2. 20> 그림 P2. 20과 같이 길이 2m이고 폭이 1m인 수문이 설치되어 있다. 대기압을 무시할 때 수문에 작용하는 힘 F와 이 힘의 작용점()를 구하라.
수문에 작용하는 힘
<2. 22> 그림 P2. 22와 같이 직경이 50cm인 원형단면을 중량 150kg중의 수문으로 닫고 있다. 수문이 열릴 수 있는 물의 높이 h를 구하라.
에서, ,
의 힘과 의 힘이 같아야 하므로
그러므로 높이가 0.76m 이상이 되어야 한다.
<2. 25> 그림 P2. 25와 같이 0.4kg중/㎠의 압력을 나타내는 압축공기가 수표면을 가압하고 있을 때, 수문을 여는데 필요한 힘 W를 구하라. 수문의 폭은 4m이고 점 A에서 힌지로 연결되어 있다. (수문의 중량은 300kg중이다)
(물이 수문에 작용하는 힘)
<2. 30> 폭이 3m인 수문이 있다. 그림 P2. 30과 같이 수문은 점 B에서 힌지로 연결되었을 때 수문이 열리지 않도록 하기 위해서 가해야 할 힘 F를 구하라(단, 수문의 자중은 1500kg중이다.)
수평방향 분력
작용점
수직방향 분력
작용점 ,
힌지부분에서 모멘트를 구하면
(+anticlockwise)
수문끝 부분에서 반력이 만큼 작용하므로 그이상의 힘을 가해주어야 열리지 않는다.
<2. 34> 그림 P2. 34와 같은 경우 4m 길이의 통나무가 받는 순수 수평력을 구하라.
수면이 인 좌측에서 받는 수평력
그때의 작용점
수면이 인 우측에서 받는 수평력
그때의 작용점
통나무가 받는 수평력
그때의 작용점 를 구하기 위해 통나무의 정점에서 모멘트를 취해주면
<2. 37> 그림 P2. 37과 같이 반지름 R=0.5m인 반구형의 관람창이 설치되어 있다. 관람창에 작용하는 전수압의 연직분력 및 수평분력의 크기를 구하라.
수평력
수직력
<2. 39> 비중 S=0.88인 직육면체의 물체가 그림 P2. 39와 같이 물위에 떠 있다. 이 물체의 길이가 2m 일 때, 안정여부를 판단하라.
우선 물체의 자중
자중으로부터 물체의 잠긴 부분의 높이를 구하기위해
,
부심 B는 물체의 밑면으로부터 에 있고, 물체의 중심 이므로
,
, 이 양의 값이므로 안정
장축에 대한 안정성을 보면
, 이 양의 값이므로 안정
<2. 45> 그림 P2. 45와 같은 원통형 요기에 물을 넣고 중심축에 대하여 회전시킬 때 (a)의 물이 용기 언저리에 올 때의 각속도와, (b) 이 조건에서 A점의 압력을 구하라.
( a ) 물이 없는 부분 체적 = 원통형 부분의 체적
( b )

키워드

토목공학,   수리학,   수리,   수문,   김경호,   충북대