50.그림과 같은 수문에서 멈춤장치 A가 받는 힘은 약 몇 kN 인가? (단, 수문의 폭은 3m이고, 수은의 비중은 13.6 이다.)

해설

0. 힌지에서 모멘트 = 수은 모멘트 - 물 모멘트 - A 모멘트 = 0 1. 수은 모멘트 = 수은 전압력 * 작용점과 힌지 사이 거리 = 799.68 * 2.53 = 2023.19 kN m - 수은 전압력 = 수은 비중량 * 무게중심 거리 * 잠긴 넓이 = (9800 * 13.6) * 1 * (2 * 3) = 799680 N = 799.68 kN - 수은 전압력 작용 위치 = 무게중심 거리 + 단면 2차모멘트 / (잠긴 넓이 * 무게중심 거리) = 1 + 2 / ( 6 * 1 ) = 1.33 m - 작용점과 힌지 사이 거리 = 수은 전압력 작용 위치 + 1.2 = 2.53 m 2. 물 모멘트 = 물 전압력 * 작용점과 힌지 사이 거리 = 58.8 * 2.53 = 148.76 kN m - 물 전압력 = 물 비중량 * 무게중심 거리 * 잠긴 넓이 = 9800 * 1 * (2 * 3) = 58800 N = 58.8 kN 3. A 모멘트 = 수은 모멘트 - 물 모멘트 = 2023.19 - 148.76 = 1874.43 = A가 받는 힘 * 작용점과 힌지 사이거리(3.2 m) 4. A가 받는 힘 = 1874.43 / 3.2 = 585.76 kN = 586 kN