2007년04월14일 4번

[과목 구분 없음]
입자가 유체 속에서 일정한 속도로 침강하기 위한 조건은? (항력: drag force, 중력: gravitational force, 부력: buoyant force)

① 항력＝0
② 항력＝중력＋부력
③ 중력＝부력＋항력
④ 부력＝중력＋항력

(정답률: 알수없음)

문제 해설

입자가 유체 속에서 일정한 속도로 침강하기 위해서는 중력과 부력이 항력보다 크거나 같아야 합니다. 중력은 입자의 무게에 비례하며, 부력은 유체의 밀도와 입자의 부피에 비례합니다. 항력은 입자의 속도와 유체의 저항에 비례합니다. 따라서 중력과 부력이 항력보다 크거나 같으면 입자는 일정한 속도로 침강할 수 있습니다.

따라서 정답은 "중력＝부력＋항력" 입니다. 항력이 0이라면 중력과 부력이 같아도 입자는 침강하지 않습니다. 항력이 중력과 부력의 합보다 크다면 입자는 올라가거나 멈추게 됩니다. 부력이 중력과 항력의 합보다 작다면 입자는 침강하지 않고 올라가게 됩니다.

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