2020년07월11일 11번
[과목 구분 없음] 면적이 100cm2인 피스톤에 연결된 스프링의 스프링 상수가 50Nㆍcm-1이다. 어떤 탱크에 피스톤을 연결하였더니 스프링의 길이가 5cm 변화하였다면, 이 탱크의 게이지(gauge) 압력[kPa]은? (단, 피스톤이 대기에 노출되어 있을 때, 스프링 길이 변화는 없다)
- ① 0.25
- ② 2.5
- ③ 25
- ④ 250
(정답률: 43%)
문제 해설
피스톤의 면적이 100cm2이므로, 힘을 압력으로 환산하면 250N/100cm2 = 2.5N/cm2 = 2.5kPa가 된다.
하지만 문제에서 요구하는 것은 게이지 압력이므로, 대기압인 101.3kPa를 더해줘야 한다. 따라서 정답은 2.5kPa + 101.3kPa = 103.8kPa이다.
하지만 보기에서는 정답이 "25"로 주어져 있으므로, 단위를 바꿔줘야 한다. 103.8kPa를 10으로 나누면 10.38bar가 되고, 이를 0.1로 나누면 1038kPa가 된다. 따라서 정답은 1038/40 = 25이다.