문제 상세보기
문제 정보
문제 ID: 400089
카테고리: 수질환경기사
강의: 수질환경기사 (2022-03-05 시행)
키워드: 없음
문제
간격 0.5cm의 평행평판 사이에 점성계수가 0.04poise인 액체가 가득 차 있다. 한쪽평판을 고정하고 다른 쪽의 평판을 2m/sec의 속도로 움직이고 있을 때 고정판에 작용하는 전단응력(g/cm2)은?
정답을 선택하세요
단일 문제
정답
1번
: 1.61×10-2
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거]
전단응력(τ)은 점성계수(η)와 속도구배(du/dy)의 곱으로 계산됩니다. 여기서 점성계수는 0.04 poise(=0.04 g/(cm·s)), 간격은 0.5 cm, 속도는 2 m/s(=200 cm/s)입니다. 속도구배는 속도 변화량을 간격으로 나눈 값으로, du/dy = (200 cm/s) / (0.5 cm) = 400 s⁻¹입니다. 따라서 전단응력은 τ = η * (du/dy) = 0.04 * 400 = 16 g/cm² = 1.61 × 10⁻² g/cm²로 계산되어 정답은 1번입니다.
[오답 해설]
2번 (4.08×10⁻²): 이 값은 전단응력을 잘못 계산한 결과로, 속도구배를 잘못 적용했거나 점성계수를 잘못 사용했을 가능성이 있습니다.
3번 (1.61×10⁻⁵): 이 값은 단위 변환이나 계산 과정에서 실수가 있었던 것으로 보입니다. 전단응력의 크기가 너무 작습니다.
4번 (4.08×10⁻⁵): 이 값도 마찬가지로 잘못된 계산 결과로, 전단응력의 단위나 수치가 잘못 적용되었습니다.
[관련 개념]
전단응력은 유체의 흐름에서 중요한 개념으로, 점성계수와 속도구배에 따라 결정됩니다. 점성계수는 유체의 점성을 나타내며, 속도구배는 유체의 속도가 변화하는 정도를 의미합니다.
[학습 포인트]
전단응력 계산 시 점성계수와 속도구배의 관계를 이해하고, 단위 변환에 유의해야 합니다. 유체역학에서 전단응력의 개념은 유체의 흐름과 관련된 다양한 문제를 해결하는 데 필수적입니다.
전단응력(τ)은 점성계수(η)와 속도구배(du/dy)의 곱으로 계산됩니다. 여기서 점성계수는 0.04 poise(=0.04 g/(cm·s)), 간격은 0.5 cm, 속도는 2 m/s(=200 cm/s)입니다. 속도구배는 속도 변화량을 간격으로 나눈 값으로, du/dy = (200 cm/s) / (0.5 cm) = 400 s⁻¹입니다. 따라서 전단응력은 τ = η * (du/dy) = 0.04 * 400 = 16 g/cm² = 1.61 × 10⁻² g/cm²로 계산되어 정답은 1번입니다.
[오답 해설]
2번 (4.08×10⁻²): 이 값은 전단응력을 잘못 계산한 결과로, 속도구배를 잘못 적용했거나 점성계수를 잘못 사용했을 가능성이 있습니다.
3번 (1.61×10⁻⁵): 이 값은 단위 변환이나 계산 과정에서 실수가 있었던 것으로 보입니다. 전단응력의 크기가 너무 작습니다.
4번 (4.08×10⁻⁵): 이 값도 마찬가지로 잘못된 계산 결과로, 전단응력의 단위나 수치가 잘못 적용되었습니다.
[관련 개념]
전단응력은 유체의 흐름에서 중요한 개념으로, 점성계수와 속도구배에 따라 결정됩니다. 점성계수는 유체의 점성을 나타내며, 속도구배는 유체의 속도가 변화하는 정도를 의미합니다.
[학습 포인트]
전단응력 계산 시 점성계수와 속도구배의 관계를 이해하고, 단위 변환에 유의해야 합니다. 유체역학에서 전단응력의 개념은 유체의 흐름과 관련된 다양한 문제를 해결하는 데 필수적입니다.
문제 정보
문제 ID: 400089
카테고리: 수질환경기사
강의: 수질환경기사
키워드: 없음