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제목 답변완료 Hydrostatic Pressure distribution
질문유형 강좌내용 교수님 권준표
과목 유체역학 강좌명
작성자 배*정 (b******7) 등록일 2018-08-31 20:49
첨부파일

chapter 2에 있는 내용인데요

액체와 기체에서의 깊이(dy)에 따른 압력 변화를 증명해주셨어요 (사진 3장을 올리고 싶은데 한장밖에 안올라가서 제가 직접 증명한 사진으로 올려요)

이게 뒤에 Buoyance and Stability에 관한 강좌에서는 액체의 y좌표를 윗방향으로 잡아서 비중량 앞에 -가 붙는다고 설명을 해주셔서 제가 직접 좌표를 바꿔보면서 증명을 해보았는데요, -가 붙을 이유가 없이 부호가 똑같이 나와버리거든요. 제 증명에 잘못된 것들이 있다면 고쳐주세요

2) 기체 부분에서는 p와 p+round(p)/round(y)*dy 방향만 바뀌어도 비중량에 부호가 다르게 나와요

이 부호가 어떠한 값들에 영향을 받는지 알려주세요 

 

+ 계속 계산하다 보니까 좌표설정의 영향도 받는데,  p와 p+round(p)/round(y)*dy  이 값들을 위에다가 p를 둘지, 아랫면에다가 p를 둘지의 선정에 따라 비중량에 붙는 부호가 달라지는데요. 이 선정은 어떻게 되는건가요?? 

 

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권*표 교수님

일단, 부호는 풀이하는 사람이 어떻게 기준을 잡느냐에 따라 다르기 때문에 크게 중요하지 않다는 것을 미리 말씀드립니다. 

 

학생분께서 y의 방향에 대하여 위를 +로 잡으셨기 때문에 

dP=-γdy 가 됩니다. 

그러므로 압력은 아래와 같이 됩니다. (z대신 y를 쓰겠습니다.)

P_1=-γ(-y_1 )=γ(y_1 )

P_2=-γ(-y_2 )=γ(y_2)

부력을 구하실 때,

F_B=∫(P_2-P_1 )dA=∫{γ(y_1 )}-{γ(y_2 )}dA=γ∫(y_1-y_2 )dA=γV

가 되죠. 그렇지만 마지막의 값은 양수가 됩니다. 왜냐하면 y1이 y2보다 더 작은 음수이기 때문입니다. 지금 보니, 부력을 계산할때는 위로 +를 잡았었네요.

 

만약에 아래르 +로 잡았다고 해도 결과는 똑같습니다. dP식은 반대가 되어도 y1-y2의 부호가 반대로 나올 것이기 때문에 똑같습니다. 제 생각엔 학생분께서 (-z2+z1)에서 이미 양수가 나오는데 (잘 푸셨는데) 갑자기 -부호를 붙여버리면서 헷갈리신 것 같습니다.

 

비중량은 물성치이기 때문에 항상 양수입니다.

아마 1번 대답에서 해결하셨을 거라 생각합니다. 부호는 개인이 어떻게 정했고 이를 꾸준히 유지했다면 결과는 항상 똑같이 나올 것입니다.

  • 2018-09-03
  • 2024-12-12 수정