2020년 식품기사 1, 2회차 29번

Question

그림과 같이 y 축 방향으로 2\rm cm 떨어져서 평행하게 놓여진 두 평면 사이에 에탄올( \mu +1.77cP,\ 0℃ )이 담겨져 있다. 밑면을 20\rm cm/s 의 속도로 x 축 방향으로 움직일 때 y 축 방향으로 작용하는 전단 응력은?

Accepted Answer

이 문제는 뉴턴 유체의 전단 응력 공식을 이용합니다. 전단 응력($	au$)은 유체의 점성 계수($\mu$), 속도 구배($\frac{du}{dy}$)에 비례하며, $	au = \mu \frac{du}{dy}$로 계산됩니다. 문제에서 주어진 값들을 대입하면, 에탄올의 점성 계수는 1.77 cP, 속도 구배는 20 cm/s를 2 cm의 거리로 나누어 10 s⁻¹이 됩니다. 따라서 전단 응력은 1.77 cP × 10 s⁻¹ = 17.7 dyne/cm²가 됩니다. (단위 변환: 1 cP = 0.01 dyne·s/cm²) **핵심 개념:** 뉴턴 유체의 전단 응력 공식 ($	au = \mu \frac{du}{dy}$)

2020년 식품기사 1, 2회차 29번 - 기출문제 및 해설

문제 1