소방공무원(공개) 과학 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2019년04월06일 2번

[과목 구분 없음]
그림은 비압축성 유체가 담긴 U자 밀폐 용기의 피스톤 위에 놓인 물체 A와 B를 나타낸 것이다. A와 B가 놓인 피스톤의 높이는 같고, 단면적은 각각 1m2, 0.4m2이다.

A의 질량이 40 kg일 때, B의 질량은 몇 kg인가? (단, 대기압은 일정하고, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.)

  • ① 16
  • ② 20
  • ③ 32
  • ④ 40
(정답률: 50%)

문제 해설

유체가 비압축성이므로 A와 B가 있는 피스톤 위에 작용하는 압력은 같다. 따라서 A와 B 위에 작용하는 압력은 P = F/A = mg/A 이다. 여기서 m은 물체의 질량, g은 중력가속도, A는 단면적이다. A와 B의 높이가 같으므로 A와 B 위에 작용하는 압력은 같다. 따라서 mA = mB 이다. A의 질량이 40 kg이므로 B의 질량은 40 kg이다. 따라서 정답은 "40"이 아니라 "16"이다.
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