유체 밀도와 압력 고체 물질의 상태 유체 액체 기체 플라스마 유체 흐를 수 있는 물질 담는 그릇에 따라 모양이 정해짐

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1 유체 밀도와 압력 고체 물질의 상태 유체 액체 기체 플라스마 유체 흐를 수 있는 물질 담는 그릇에 따라 모양이 정해짐
(유체가 담긴 그릇의 접촉면에 대해 접선방향의 힘을 받으면 유체는 그 방향으로 흘러 그 힘을 해소시킴) 밀도와 압력 뉴턴 역학의 기본 개념 : 질량, 힘 밀도(=질량/부피), 압력(=힘/넓이) 밀도 단위부피 물질의 질량 단위: kg/m3

2 압력 단위면적에 수직방향으로 작용하는 힘의 크기 (스칼라) 단위 pascal(Pa) ≡ N/m2
1 atm(atmosphere, 기압) = 1.01×105 Pa = 760 Torr (단위 Pa) (단위 Pa)

3 정지 유체의 깊이에 따른 압력 변화 밀도 ρ 인 유체 속, 깊이 h 인 곳의 압력 가상원통이 받는 힘 윗면이 받는 힘
아랫면이 받는 힘 원통속의 물이 받는 중력 역학적 평형의 조건 밀도 ρ 인 유체의 깊이 h 인 곳에서의 압력은

4 압력 재기 열린관 압력계 수은압력계 (계량압력: gauge pressure)

5 파스칼의 원리와 응용 비압축성 유체에서 한 부분의 압력변화는 유체의 모든 부분과 파스칼의 원리
그릇의 벽면으로 똑같이 전달된다. (1652 Blaise Pascal) 파스칼의 원리 응용: 유압기

6 아르키메데스의 원리 유체에 잠긴 물체는 부력을 받으며, 그 크기는 물체가 밀어낸 양의 유체의 무게와 같다. 바구니와 밧줄이
대기 속에서 받는 부력은 무시 예 : 헬륨을 채운 기구의 부력 기구의 크기: 반지름 R = 12.0 m, 매달린 바구니와 밧줄의 질량: m = 196 kg 헬륨과 공기의 밀도: ρHe = 0.160kg/m3 ρair = 1.25kg/m3 문제 바구니에 실을 수 있는 짐의 최대질량? 평형조건 공기의 부력 = 헬륨의 무게 + 바구니의 무게 + 짐의 무게

7 유선과 연속 방정식 유선 유체를 이루는 입자들이 흘러가는 자취 성질 : 유체 순간속도의 방향은 유선의 접선방향
(유선은 서로 교차하지 않음) 유관 유선으로 이루어진 관 성질 : 유체입자는 유관의 벽면을 빠져나가지 않음 연속방정식(질량보존법칙) 비압축성유체가 단위시간 동안 유관의 단면을 지나가는 양은 일정 부피 흐름율

8 베르누이 방정식 일정 비압축성 유체의 정상 흐름 일-운동에너지 정리 : W = Δ K 운동에너지의 변화 일에너지 변화
중력이 해준 일 압력이 해준 일 일-운동에너지 정리 일정 정지상태 (유속이 빠른 곳은 압력이 낮다) 같은 높이

9 문제 알코올의 부피 흐름율 ? 풀이 부피 흐름율: (1) 연속방정식: (2) 베르누이 정리: (3) 식 (1), (2) 에서 (4) 식 (4)를 (3)에 대입하면