[수리학 및 수문학 과년도 기출문제] 점성계수, 동점성계수, 밀도, 모관상승고, 표면장력, 물리량의 단위와 차원

 

01

물의 점성계수를 $\mu$, 동점성계수를 $\nu$, 밀도를 $\rho$라 할 때 관계식으로 옳은 것은?

① $\nu = \rho \mu$

② $\nu = \cfrac{\rho}{\mu}$

③ $\nu = \cfrac{\mu}{\rho}$

④ $\nu = \cfrac{1}{\rho \mu}$

 

해설

동점성계수

$$\nu = \cfrac{\mu}{\rho}$$

 

정답 ③

 

 

02

직경 1mm인 모세관의 모관상승 높이는? (단, 물의 표면장력은 74dyne/cm, 접촉각은 8°)

 

해설

$$h_c = \cfrac{4T \cos \theta}{wd} = \cfrac{4 \times \cfrac{74}{980} \times \cos 8°}{1 \times 0.1} = 3 \rm cm = 30 \rm mm$$

 

 

03

바닥으로부터의 거리가 $y(\rm m)$일 때의 유속이 $v=-y^2 +y ( \rm m/sec)$인 점성유체 흐름에서 전단력이 0이 되는 지점까지의 거리는?

 

해설

$$\frac{dv}{dy} = -8y+1=0$$

$$y= \cfrac{1}{8} \rm m$$

 

 

04

액체와 기체와의 경계면에 작용하는 분자인력에 의한 힘은?

① 모관현상

② 점성력

③ 표면장력

④ 내부마찰력

 

해설

표면장력은 액체의 입자가 응집력에 의해 그 표면적을 최소가 되도록 하려는 힘이다.

 

정답 ③

 

 

05

10℃의 물방울 지름이 3mm일 때 그 내부와 외부의 압력차는? (단, 10℃에서의 표면장력은 75dyne/cm이다.)

① 250dyne/$\rm cm^2$

② 500dyne/$\rm cm^2$

③ 1000dyne/$\rm cm^2$

④ 2000dyne/$\rm cm^2$

 

해설

$$p = \cfrac{4T}{d} = \frac{4 \times 75}{0.3} = 1000 \rm dyne/cm^2$$

 

정답 ③

 

 

06

다음 중 무차원이 아닌 것은?

① Froude 수

② 투수계수

③ 운동량 보정계수

④ 비중

 

해설

투수계수의 차원(속도 차원과 동일)은 $[\rm LT^{-1}]$이다.

 

정답 ②

 

 

 

 

 

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