[토질및기초기술사 제140회 1교시 12번] Stoke’s 법칙 답안 개요

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Stoke’s 법칙

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Stoke's 법칙: 액체 내에서 구형 입자가 침강할 때 받는 저항력과 입자의 침강 속도 간의 관계를 나타내는 법칙. 점성 유체의 저항력에 의해 등속 침강 운동이 발생한다.
침강 속도: 액체 내에서 입자가 중력에 의해 아래로 가라앉는 속도. 입자의 크기, 밀도, 유체의 점성 등에 따라 달라진다.
항력: 유체 내에서 운동하는 물체에 유체가 운동 반대 방향으로 작용하는 저항력. Stoke's 법칙에서는 점성 항력을 의미한다.

공식: $F_d = 3 \pi \eta d v$ , $v = \frac{g (\rho_s - \rho_w) d^2}{18 \eta}$

풀이 순서: 중력, 부력, 항력의 평형 상태 가정 → 점성 유체 내 구형 입자의 등속 침강 조건 적용 → 항력 공식 유도 과정 설명 → 침강 속도 공식 유도 과정 설명 → 입자 직경 d 및 유체의 동점성계수 \eta 결정

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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)