地特三等申論題
107年
[水利工程] 流體力學
第 二 題
二、一輛油罐車的儲油箱(長度 8.0 m,高度 2.0 m,寬度3.0m)內裝有液 化天然氣(密度450 kg/m³,靜止時液體深度 1.0 m,液面壓力為大氣壓 力)。若突然煞車,減速度為2.0 m/s²,試求儲油箱前後壁面(非側面) 因液體晃動的最大總力。(20分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題,首先想到流體作「剛體等加速度運動(Rigid-body motion)」的模型。透過水平減速度與重力加速度的比例求出液面傾斜角,接著務必檢查最高液面是否超過儲油箱高度(2.0 m)。確認未觸頂後,再分別計算前後壁的液面深度,並代入靜水壓力公式求得受力。
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【解題關鍵】本題利用流體的「剛體運動(Rigid-body translation)」原理,透過等減速度求得自由液面之傾斜角與高低差,並檢核是否觸及頂部後,以靜水壓力公式計算受力。 【解答】 已知條件:
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