문제 #44042

Question

안지름 10\rm cm 의 파이프를 플랜지에 접속하였다. 이 파이프 내에 40\rm kgf/cm^2 의 압력으로 볼트 1 개에 걸리는 힘을 400\rm kgf 이하로 하고자 할 때 볼트는 최소 몇 개가 필요한가?

Accepted Answer

**정답 이유:** 이 문제는 파이프 내의 압력으로 인해 플랜지에 작용하는 총 힘을 계산하고, 각 볼트에 걸리는 힘이 최대 허용치 이하가 되도록 필요한 볼트 수를 결정하는 문제입니다. **핵심 개념:** 1. **압력과 힘의 관계:** 압력은 단위 면적당 작용하는 힘이므로, 파이프 내의 압력과 플랜지의 단면적을 곱하면 플랜지에 작용하는 총 힘을 구할 수 있습니다. 2. **볼트의 힘 분산:** 플랜지에 작용하는 총 힘은 볼트들에 의해 분산됩니다. 따라서 총 힘을 볼트 1개당 허용되는 최대 힘으로 나누면 필요한 최소 볼트 수를 알 수 있습니다. **간단 해설:** 먼저 파이프 내의 압력과 플랜지의 면적을 이용하여 플랜지에 가해지는 총 힘을 계산합니다. 이 총 힘을 볼트 1개당 걸리는 최대 허용 힘으로 나누면 필요한 볼트의 최소 개수를 구할 수 있습니다. 계산 결과, 400 kgf 이하의 힘으로 볼트를 사용하기 위해서는 최소 8개의 볼트가 필요합니다.

문제 1