유체의 압력은 왜 관의 크기가 클수록 클까요?
관을 흐르는 물의 압력은 단면적이 클수록 크다는데요. 이해가 가지 않습니다. EBS 강의를 보면 단면의 크기가 작으면 유속이 빨라서 압력이 끼칠 시간이 부족하기 때문에 상대적으로 큰 단면에서는 유속이 느려 압력이 작용한다는데요. 팩트이므로 받아들이라는데..전 이런 설명으로는 납득이 되지 않습니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
물이 흐르는 관의 압력은 단면적이 클수록 크다는 것은 맞습니다. 이는 관의 크기가 작을 때에는 물이 흐르는 속도가 빠르기 때문입니다.
이는 관의 크기가 작을 때 물이 흐르는 단면적이 작아지기 때문입니다. 따라서 물이 흐르는 단면적이 작을 때에는 물이 흐르는 속도가 빠르게 되어 압력이 끼칠 시간이 부족해지게 됩니다. 이는 관의 크기가 클 때에는 물이 흐르는 단면적이 크기 때문에 물이 흐르는 속도가 느려지게 되어 압력이 작용하게 됩니다.
따라서 관의 크기가 클수록 물이 흐르는 속도가 느려지고 이는 압력이 작용하는 시간이 늘어나게 되어 압력이 커지게 됩니다. 이는 관의 크기가 작을 때에는 물이 흐르는 속도가 빠르고 이는 압력이 작용하는 시간이 짧아져 압력이 작아지게 됩니다.
이러한 이유로 관의 크기가 클수록 물의 압력이 커지게 됩니다. 이는 과학적인 사실이며 이해가 가지 않는다고 하셨는데 이는 팩트이므로 받아들이셔야 합니다.
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안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
유체의 압력은 관의 크기와는 직접적인 연관이 없습니다. 압력은 유체의 성질과 유체에 작용하는 힘에 의해 결정됩니다.
유체의 압력은 일반적으로 유체의 농도와 온도, 그리고 유체에 작용하는 힘에 의해 결정됩니다. 압력은 유체 분자들이 서로 충돌하고, 용기의 벽면에 충돌하며 전달되는 힘의 결과입니다. 따라서, 압력은 유체 분자들이 서로의 운동에 의해 생성되는 힘의 합으로 생각할 수 있습니다.
예를 들어, 같은 압력을 가진 두 개의 용기가 있다고 가정해 보겠습니다. 하나는 작은 관이 있고 다른 하나는 큰 관이 있는 경우, 두 용기 사이의 압력은 동일합니다. 다만, 큰 관은 같은 압력을 가지더라도 그 압력을 더 큰 면적에 분산시킬 수 있기 때문에 힘을 더 넓은 영역에 전달할 수 있습니다. 이는 용기의 크기와는 관련이 있지만, 압력 자체와 직접적인 관련은 없습니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
유체의 압력은 관의 크기가 클수록 낮아집니다. 이는 관의 크기가 커지면 유체의 흐름이 느려지고, 흐름에 필요한 압력이 줄어들기 때문입니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
압력은 밀도와 속력의 곱에 비례한다는 베르누이 법칙을 통해서 논리를 전개해보면 이해가 쉬워집니다.
베르누이 법칙에 따르면 유체가 흐르는 관의 단면적이 좁아지면 유속이 빨라지고 단면적이 넓어지면 유속이 느려집니다.
유체의 질량은 일정하기 때문에 단면적이 좁아지면 유체가 흐르는 양이 줄어듭니다.
유체의 속도가 증가해야 합니다.
유체의 질량은 일정하기 때문에 단면적이 넓어지면 유체가 흐르는 양이 증가합니다.
유체의 속도가 감소해야 합니다.
관의 단면적이 작으면 유속이 빨라지고 단면적이 크면 유속이 느려집니다.
압력은 밀도와 속력의 곱에 비례하기 때문에 단면적이 작으면 압력이 작아지고 단면적이 크면 압력이 커집니다.
EBS 강의에서 설명한 내용은 베르누이 법칙을 바탕으로 설명을 한 것으로 보입니다.
단면이 작으면 유속이 빨라지기 때문에 압력이 끼칠 시간이 부족하다는 설명은
유속이 증가하면 압력의 감소가 더 크기 때문이라고 이해할 수 있습니다.
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안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
압력(Pressure) 의 정의
유압과 공기압 시스템 모두 유체의 압력을 이용하 는 것이므로 압력의 개념과 단위계를 이해하는 것 은 매우 중요하다. 압력이란 물체의 단위 면적에 수 직으로 작용하는 힘으로 정의된다. 좀 더 상세한 내 용은 유체의 기본 법칙 중에서 파스칼의 원리를 참 조하도록 한다.
P= W /A (N/m')
여기서 P는 압력이고 W는 전체의 무게이며 A는 압력이 작용하는 부분의 면적이다.
압력의 단위로는 국제단위계(SI 단위계)로 PaN/ mi, 면적 1m에 1N의 힘을 받을 때의 압력 크기로 정의)을 사용할 것을 권장하고 있다. 1bar는 1 m 에 작용하는 1kgf의 힘이 작용할 때의 압력 크기이다.
