[감정사 2023년 6번] 복원력에 영향을 주는 유동수에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? 정답과 해설

복원력에 영향을 주는 유동수에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

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정답 ③ — 자유표면효과로 인한 가상 중심상승량(

GG'

)은 유동수의 양이나 수심과는 무관하며, 액체 자유표면의 관성모멘트(

i

)에 직접 비례합니다.

① 선박이 기울어질 때 액체가 한쪽으로 쏠리면서 가상 무게중심이 위로 이동하게 되어 메타센터 높이( $GM$ )가 줄어들고 복원력이 감소하므로 옳은 설명입니다.
② 탱크가 만재되지 않은 슬랙(slack) 상태일 때 액체 표면이 자유롭게 움직일 수 있어 자유표면효과가 발생하므로 옳은 설명입니다.
③ 가상 중심상승량은 액체 표면의 단면 2차 모멘트(관성모멘트 $i$ )에 비례하며 탱크 내부의 액체 수량이나 깊이와는 직접적인 관계가 없으므로, 관성모멘트와 관계가 없다고 한 설명은 옳지 않습니다.
④ 직사각형 액면의 관성모멘트는 폭의 세제곱에 비례( $i = \frac{lb^3}{12}$ )하므로 종격벽으로 액면 폭을 $n$ 등분하면 각 구획의 합계 관성모멘트 및 무게중심 상승량은 원래의 $\frac{1}{n^2}$ 로 크게 감소하므로 옳은 설명입니다.

[감정사 2023년 6번]