2017년08월26일 43번
[대기운동학] 반경이 r인 원 주위를 Ω의 각속도로 회전하는 유체의 순환(Circulation)은?
- ① Ωπr
-
②
- ③ 2Ωπr2
- ④ 4Ωπr2
(정답률: 89%)
문제 해설
순환은 유체가 회전하는 동안 일어나는 현상으로, 유체의 속도와 회전 중심에서의 거리에 따라 결정된다. 이 문제에서는 반경이 r인 원 주위를 회전하는 유체의 순환을 구하는 것이므로, 유체의 속도는 반지름이 r인 원 주위에서 일정하게 유지된다고 가정할 수 있다.
따라서, 순환은 유체의 속도와 회전 중심에서의 거리에 비례한다. 유체의 속도는 회전 중심에서 멀어질수록 더 빠르게 회전하므로, 순환은 반지름이 r인 원 주위에서 가장 크다.
순환은 유체가 회전하는 방향에 따라 부호가 결정된다. 이 문제에서는 회전 방향이 시계 방향이라고 가정하므로, 순환은 음수가 된다.
따라서, 순환은 -2Ωπr2 이다. 하지만 보기에서는 양수로 표기되어 있으므로, 정답은 2Ωπr2 이다.
따라서, 순환은 유체의 속도와 회전 중심에서의 거리에 비례한다. 유체의 속도는 회전 중심에서 멀어질수록 더 빠르게 회전하므로, 순환은 반지름이 r인 원 주위에서 가장 크다.
순환은 유체가 회전하는 방향에 따라 부호가 결정된다. 이 문제에서는 회전 방향이 시계 방향이라고 가정하므로, 순환은 음수가 된다.
따라서, 순환은 -2Ωπr2 이다. 하지만 보기에서는 양수로 표기되어 있으므로, 정답은 2Ωπr2 이다.
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