2022년 수질환경기사 1회차 17번

Question

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/cm^2 )은?

Accepted Answer

이 문제는 뉴턴 유체의 전단 응력 공식을 적용하여 해결할 수 있습니다. 핵심 개념은 유체의 점성계수, 속도 구배, 그리고 평판 간의 간격입니다. **정답 이유:** 뉴턴 유체의 전단 응력($	au$)은 점성계수($\mu$), 속도 구배($du/dy$)에 비례합니다. 본 문제에서는 속도 구배가 일정하다고 가정할 수 있으며, 이는 평판 사이의 속도 변화가 선형적이기 때문입니다. 따라서 전단 응력은 $	au = \mu \frac{du}{dy}$ 공식을 통해 계산됩니다. 주어진 값들을 단위 변환하여 계산하면 다음과 같습니다. * 점성계수($\mu$) = 0.04 poise = 0.004 Pa·s * 속도($u$) = 2 m/s * 간격($dy$) = 0.5 cm = 0.005 m $	au = 0.004 	ext{ Pa·s} 	imes \frac{2 	ext{ m/s}}{0.005 	ext{ m}} = 1.6 	ext{ Pa}$ 이 값을 g/cm² 단위로 변환하면 약 $1.6

2022년 수질환경기사 1회차 17번 - 기출문제 및 해설

문제 1