물탱크 A의 바닥에 구멍을 만들어 물의 빼낸다. 물탱크 B는 A의 구멍과 같은 단면적의 파이프를 연결해서 물을 빼낸다. 탱크 물이 비워지는 시간에 대한 설명으로 맞는 것은?

 

  1. 설현: 탱크 바닥에서 압력이 같으므로 비워지는 시간은 같다.
  2. 수지: 파이프를 내려오는 동안 물이 추가적으로 가속이 되므로 B가 더 빨리 비워진다.
  3. 두 사람의 설명 중 맞는 것이 없다.
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물탱크의 바닥에 아래로 향하는 배수 파이프를 통해서 물이 빠져나간다. 파이프 내에서 물이 움직이는 속력은? 

설현: 연속 방정식 때문에 파이프를 내려가는 물이 내려가는 속력은 일정하다.

수지: 물의 중력 위치에너지가 운동에너지로 전환되므로 내려갈수록 빨라진다.

 
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반지름 $R$인 속이 채워진 반구를 그림과 같이 천정에 매달아 놓았다. 반구면의 중심에서 연직선까지 그은 수선의 길이 $d$는 얼마인가? (물리적인 의미는?)

1. $R/8$

2. $R/4$

3. $3R/8$

4. $R/2$

 
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