게시판 > 질답게시판 > 물속에서 압력에 관한 질문입니다.

스테파노 Stefano

07-04-19 19:50

(1) 잠수함 외부에는 압력이 있는 물이있는데 잠수함 창문에 수직으로 작용하는 힘이 압력으로 나타나기 때문에
창문의 면적당 힘을 계산하면 압력이 되지만 이는 창문면적과는 관련없이 수중깊이에서의 물이 나타내는 압력을 계산하면 됩니다 . 문제에서 "...직경 15cm 창문에 걸리는 압력.." 이라고 표현했는데 이는 틀린 글입니다. 이는 " 직경 15cm 창문에 걸리는 힘.." 이라고 써야 틀리지 않습니다.

(2) 수중깊이 에서의 수압은 바닥면적에 (바닥면적x물의 깊이)에 해당하는 부피의 물의 질량이 얹혀 중력이 작용된다고 보면 됩니다.

압력 = (바다면적x깊이)*(물의 밀도)*(중력가속도)/바닥면적 = 깊이*물의밀도*중력가속도 = ρ * g * h.......(1)

계기압으로 나타내라고 했으므로 해수면에서는 수압은 없고
수중깊이 3km에서는 위의 (1)식에 깊이를 대입하여 구하면 그 깊이에서의 압력이 구해집니다.

압력 = ρ * g * h = (1028 kg/m3)*(9.8 m/s^2)*(3000 m)
= 30,223,200 (kg-m/s2)/(m2) = 30,223,200 N/m2 = 30,223,200 Pa = 298.28 atm (1 atm = 101325 Pa)...압력

(** F=m*a ===> 1 N =1 kg*1 m/s^2)

(3) 위의 압력이 창문넓이 (0.01767 m2)에 작용하면 그 힘은 다음과 같습니다.

힘(F) = (압력)*(면적) = (298.28 atm) * (0.01767 m^2) = 5.271 atm-m2..................힘의 단위
압력*면적은 힘의 단위가 됩니다. 압력을 Pa 단위로 고쳐서 윗수식을 사용하면

힘 = 30223200 Pa(=N/m2)*(0.01767 m2) = 534,044 N ...........................................힘의 단위

단위환산표에서 N의 단위를 다른 단위로 환산해 보세요. atm/m2 단위는 없습니다.

(2) 수중깊이 에서의 수압은  바닥면적에 (바닥면적x물의 깊이)에 해당하는 부피의 물의 질량이 얹혀 중력이 작용된다고 보면 됩니다.

압력 =  (바다면적x깊이)*(물의 밀도)*(중력가속도)/바닥면적 = 깊이*물의밀도*중력가속도 = ρ  * g * h.......(1)

계기압으로 나타내라고 했으므로 해수면에서는 수압은 없고
수중깊이 3km에서는 위의 (1)식에 깊이를 대입하여 구하면 그 깊이에서의 압력이 구해집니다.

압력 =    ρ  * g * h = (1028 kg/m3)*(9.8 m/s^2)*(3000 m)  
= 30,223,200 (kg-m/s2)/(m2) = 30,223,200 N/m2 = 30,223,200 Pa  = 298.28 atm   (1 atm = 101325 Pa)...압력

(**  F=m*a ===> 1 N =1 kg*1 m/s^2)

(3) 위의 압력이 창문넓이 (0.01767 m2)에 작용하면 그 힘은 다음과 같습니다.

힘(F) = (압력)*(면적)  = (298.28 atm) * (0.01767 m^2) = 5.271 atm-m2..................힘의 단위
압력*면적은 힘의 단위가 됩니다.  압력을  Pa 단위로 고쳐서 윗수식을 사용하면

힘 = 30223200 Pa(=N/m2)*(0.01767 m2) = 534,044 N ...........................................힘의 단위

단위환산표에서 N의 단위를 다른 단위로 환산해 보세요.  atm/m2 단위는 없습니다.

영꾸 kyk0930

07-04-19 20:24

친절한 답변 감사드립니다..

가운데고리 joong798

20-08-07 17:09

5기압의 조건에서,,,, 10cm x 10cm x 10cm 의 정육면체에 걸리는 힘도 구할 수 있을까요?