정지 유체와 동적 유체 이해하기
물리학에서 유체는 흐를 수 있는 물질로 정의됩니다. 여러분은 일상생활에서 접하는 물질들이 고체, 액체, 기체로 이루어져 있다는 것을 배웠습니다. 유체라는 용어는 액체와 기체를 모두 포함하는데, 물과 같은 액체와 공기와 같은 기체는 흐를 수 있기 때문입니다. 암석이나 철과 같은 고체는 흐를 수 없으므로 유체로 분류될 수 없습니다. 이 설명을 더 잘 이해하기 위해 일상생활의 몇 가지 예를 살펴보겠습니다. 샤워를 할 때는 물이 필요합니다. 저수지에 도달하기 위해 물은 샘에서 흘러나오거나 우물에서 길어 올립니다. 물은 액체의 한 예입니다. 윤활유, 우유 등도 액체의 예입니다. 이러한 액체들은 모두 한 곳에서 다른 곳으로 흐를 수 있기 때문에 유체로 분류될 수 있습니다. 기체 또한 유체입니다. 기체도 한 곳에서 다른 곳으로 흐를 수 있습니다. 바람은 공기가 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 예입니다.
고체, 액체, 기체 외에도 플라즈마라는 물질이 있습니다. 플라즈마는 이온화된 기체이며, 종종 물질의 네 번째 상태 로 불립니다 . 대학에서 플라즈마에 대해 더 자세히 배울 수 있습니다. 하지만 플라즈마는 유체로 분류되지는 않습니다.
정지 유체와 동적 유체
액체는 우리 일상생활에 필수적인 요소입니다. 우리는 매일 액체를 호흡하고, 마시고, 심지어 액체 속에 뜨거나 가라앉기도 합니다. 비행기는 물속을 날아다니고, 배는 물 위를 떠다니며, 잠수함도 물속에서 떠다니거나 표류합니다. 우리가 마시는 물과 숨쉬는 공기 또한 우리 몸속에서 끊임없이 순환하는데, 때로는 우리가 그것을 인지하지 못하기도 합니다.
유체를 연구할 때는 유체를 정역학(정지 상태의 유체)과 유체 동역학(운동 상태의 유체) 두 부분으로 나눕니다. 정역학에서는 평형 상태에 있는 정지 유체를 다룹니다. 따라서 정지 상태의 유체를 연구하는 것입니다. 유체 동역학에서는 운동 상태의 유체를 연구합니다.
유체역학 문제 예시
1. 다음 내용에 주의하세요!
(1) 비행기에 작용하는 양력
(2) 유압 펌프
(3) 모기 스프레이
(4) 열기구는 이륙할 수 있습니다
위의 진술은 베르누이 법칙에 기반한 작동 원리를 가지고 있습니다...
A. (1) 및 (2)
B. (1) 및 (3)
C. (2) 및 (4)
D. (1), (2), 및 (4)
E. (1), (3), 및 (4)
논의
베르누이 법칙에 기반한 작동 원리를 갖는 진술은 (1) 비행기의 양력과 (3) 모기 분무기입니다. (2) 유압 펌프는 파스칼의 법칙에 따라 작동합니다. (4) 열기구는 아르키메데스의 법칙(부력)에 따라 이륙할 수 있습니다.
정답은 B입니다.
2. 다음 내용을 주의 깊게 살펴보세요!
(1) 벤투리미터
(2) 모기 스프레이
(3) 기압계
(4) 온도계
베르누이 법칙의 적용과 관련된 진술은 다음과 같습니다...
A. (1) 및 (2)
B. (1) 및 (3)
C. (1) 및 (4)
D. (2) 및 (3)
E. (2) 및 (4)
논의
베르누이 법칙에 기반한 작동 원리를 갖는 진술은 (1) 벤투리미터와 (2) 모기 분무기입니다. (3) 정수압에 기반한 작동 원리를 갖는 기압계, (4) 팽창에 기반한 작동 원리를 갖는 수은 또는 알코올 온도계입니다.
정답은 A입니다.
3. 다음 내용을 주의 깊게 읽어보세요!
(1) 유압 펌프
(2) 기화기
(3) 벤투리미터
(4) 온도계
베르누이 법칙을 작동 원리로 하는 도구는...
A. (1) 및 (2)
B. (1) 및 (3)
C. (1) 및 (4)
D. (2) 및 (3)
E. (2) 및 (4)
논의
베르누이 법칙에 기반한 작동 원리를 갖는 진술은 (2) 기화기 및 (3) 벤투리미터입니다. (1) 정수압, 파스칼 법칙에 기반한 작동 원리를 갖는 유압 펌프. (4) 팽창에 기반한 작동 원리를 갖는 수은 또는 알코올 온도계.
정답은 D입니다.
