[수리학 및 수문학] 부력, 상대정지, 경심, 부심, 흘수, 부양면, 부체의 안정판별, 아르키메데스 원리, 상대정지, 등압면방정식, 연직 가속운동, 수평가속도

04 부력과 상대정지

 

 

1. 부력(buoyancy)

 

부력 : 물체 표면에 작용하는 전수압을 말하며, 수중 부분(물 속에 잠긴 부분)의 체적만큼 물의 무게이다.

 

(1) 경심($M$)

 

수중에 뜬 물체가 기울어졌을 때 부심(浮心)을 지나는 연직선과 부축(浮軸)과의 교점을 경심(傾心)이라고 한다.

 

경심고

 

$\overline{MG} = \dfrac{P l}{W \theta}$

 

 

(2) 부심(浮心)

 

부체가 배제한 체적의 물의 무게중심을 통과하는 부력의 작용선을 부심이라고 한다.

 

(3) 흘수($h$)

 

물체가 물에 떠서 정지하고 있을 때 그 물체의 맨 밑부분까지의 수심을 흘수라고 한다.

 

(4) 부양면

 

부체의 일부가 수면 위에 떠 있을 때 수면에 의해 절단되는 가상의 단면을 부양면이라고 한다.

 

 

• 부체의 안정판별

 

 

(5) 아르키메데스 원리

 

유체 속에 잠긴 물체는 그 물체에 의해 배제된 유체의 무게만큼 부력을 받는데 이것을 아르키메데스 원리라고 한다.

 

 

2. 상대정지

 

(1) 평형방정식과 등압면방정식

 

정수역학의 기본식

 

등압면방정식

 

(2) 연직 가속운동

 

위로 작용할 때 (위로 움직일 때)

 

아래로 작용할 때 (아래로 움직일 때)

 

(3) 수평가속도

 

 

 

 

 

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