일반기계기사 기계유체역학 예상문제
기계유체역학은 CertHub가 일반기계기사 문제 은행을 나눈 분류입니다. CertHub가 이 과목으로 제작한 20문항 중 8문항을 정답·해설과 함께 아래에 실었습니다.
기계유체역학 공략 — 연속방정식과 베르누이 방정식을 축으로 잡고, 레이놀즈수·관마찰손실(f=64/Re, 다르시식) 계산과 무차원수의 물리적 의미를 구분해 익히세요.
기계유체역학 과목 개요
기계유체역학 문항은 정지 유체의 압력과 부력에서 시작해 연속방정식과 베르누이 방정식, 점성과 뉴턴 유체, 레이놀즈수·프루드수·마하수 같은 무차원수, 원관 층류의 마찰계수와 속도분포, 다르시-바이스바흐 손실수두, 벤투리미터, 항력과 양력, 압축성 유동까지 다룹니다. 표면장력과 동점성계수 같은 물성치의 정의도 함께 나옵니다.
정의와 공식을 고르는 문항이 대부분이고, 각 원리나 무차원수의 이름을 맞히는 유형이 자주 나옵니다. 무차원수는 어떤 힘끼리의 비인지와 판별 기준을, 관 유동은 층류에서만 성립하는 관계를 따로 정리해 두면 혼동이 줄어듭니다. 파스칼의 원리는 기계재료 및 유압기기 과목의 유압장치 문항과 그대로 이어지므로 함께 공부하는 것이 효율적입니다.
출제 비중
CertHub 예상문제 100문항 중 20문항(20.0%)이 이 과목입니다.문제 은행 구성 비율이며 시행기관의 공식 출제 비중이 아닙니다. CertHub 과목 분류는 시행기관의 시험 과목과 다를 수 있습니다.
기계유체역학 핵심 개념 요약
- 연속방정식과 유량
- 비압축성 유체가 관을 흐르면 질량보존에 따라 단면적과 평균유속의 곱이 일정하므로 관이 좁아지면 유속이 빨라집니다. 체적유량은 단면적과 평균유속의 곱이며 밀도를 곱하면 질량유량이 됩니다.
- 베르누이 방정식과 이상유체
- 점성이 없고 비압축성인 이상유체의 정상유동에서는 압력·속도·위치 수두의 합이 일정합니다. 벤투리미터는 관을 좁힌 목에서 유속이 빨라져 압력이 떨어지는 점을 이용해, 그 압력차를 베르누이 식과 연속방정식에 넣어 유량을 구합니다.
- 점성과 동점성계수
- 뉴턴 유체는 전단응력이 속도구배에 정비례하며 그 비례상수가 점성계수입니다. 액체의 점성계수는 온도가 오르면 작아집니다. 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값으로 단위가 m²/s입니다.
- 유동 판별 무차원수
- 레이놀즈수는 관성력과 점성력의 비로 원관 층류·난류를 판별합니다. 프루드수는 관성력과 중력의 비로 개수로의 상류와 사류를 가르고, 마하수는 유속을 음속으로 나눈 값으로 0.3을 넘으면 압축성 효과를 고려해야 합니다.
- 관마찰과 층류 속도분포
- 원관 층류의 관마찰계수는 64를 레이놀즈수로 나눈 값이라 벽 거칠기의 영향을 받지 않습니다. 마찰 손실수두는 관 길이와 유속의 제곱에 비례하고 지름에 반비례하며, 층류의 평균유속은 중심 최대유속의 절반입니다.
- 정수압과 압력의 기준
- 밀폐된 유체에 가한 압력은 모든 방향으로 똑같이 전달됩니다. 정지 유체의 게이지 압력은 깊이에만 비례해 ρgh로 구하고 용기 모양과는 무관합니다. 절대압력은 게이지압에 대기압을 더한 값입니다.
일반기계기사 기계유체역학 예상문제 미리보기
기계유체역학 과목 20문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.
- 기계유체역학1번 문항비압축성 유체가 관을 흐를 때 연속방정식으로 옳은 것은?
- 1.A₁V₂ = A₂V₁
- 2.A₁/V₁ = A₂/V₂
- 3.A₁V₁ = A₂V₂²
- 4.A₁V₁ = A₂V₂
정답·해설 보기
정답 4번. A₁V₁ = A₂V₂
질량보존에 따라 비압축성 유체가 흐르는 관에서는 단면적과 평균유속의 곱이 일정하므로 A₁V₁=A₂V₂이며, 관이 좁아지면 유속은 그만큼 빨라집니다.
- 기계유체역학2번 문항이상유체의 정상유동에서 에너지 보존을 나타내는 방정식은?
- 1.연속방정식
- 2.다르시 방정식
- 3.베르누이 방정식
- 4.레이놀즈 방정식
정답·해설 보기
정답 3번. 베르누이 방정식
베르누이 방정식은 비점성·비압축성 정상유동에서 압력수두와 속도수두, 위치수두의 합이 일정하다는 에너지 보존식으로 유속과 압력 관계를 설명합니다.
- 기계유체역학3번 문항관 내 유동의 층류·난류를 판별하는 무차원수는?
- 1.레이놀즈수
- 2.프루드수
- 3.마하수
- 4.웨버수
정답·해설 보기
정답 1번. 레이놀즈수
레이놀즈수 Re=ρVD/μ는 관성력과 점성력의 비를 나타내는 무차원수로, 원관에서 약 2300 이하이면 층류이고 4000 이상이면 난류로 판별합니다.
- 기계유체역학4번 문항뉴턴 유체에서 전단응력과 속도구배 사이의 비례상수는?
- 1.표면장력
- 2.점성계수(μ)
- 3.체적탄성계수
- 4.동압
정답·해설 보기
정답 2번. 점성계수(μ)
뉴턴 유체는 전단응력이 속도구배에 정비례하는 유체로 τ=μ·du/dy가 성립하며, 이때의 비례상수가 점성계수이고 액체에서는 온도가 오르면 작아집니다.
- 기계유체역학5번 문항밀폐된 유체에 가한 압력이 유체 전체에 동일하게 전달된다는 원리는?
- 1.뉴턴의 점성법칙
- 2.아르키메데스의 원리
- 3.베르누이의 원리
- 4.파스칼의 원리
정답·해설 보기
정답 4번. 파스칼의 원리
파스칼의 원리는 밀폐된 유체에 가한 압력이 크기가 줄지 않고 모든 방향으로 똑같이 전달된다는 원리로, 유압 잭과 브레이크 등 유압기기의 기초입니다.
- 기계유체역학6번 문항깊이 h인 정지 유체 속 한 점의 게이지 압력은? (ρ: 밀도, g: 중력가속도)
- 1.P = ρgh
- 2.P = ρh/g
- 3.P = ρg/h
- 4.P = gh/ρ
정답·해설 보기
정답 1번. P = ρgh
정지 유체 속 게이지 압력은 자유표면으로부터의 깊이에만 비례하여 P=ρgh로 구하며, 용기의 모양이나 담긴 유체의 총량과는 관계가 없습니다.
- 기계유체역학7번 문항유체에 잠긴 물체가 밀어낸 유체의 무게만큼 부력을 받는다는 원리는?
- 1.파스칼의 원리
- 2.아르키메데스의 원리
- 3.뉴턴의 점성법칙
- 4.연속의 원리
정답·해설 보기
정답 2번. 아르키메데스의 원리
아르키메데스의 원리에 따라 부력의 크기는 물체가 밀어낸 유체의 무게와 같으며, 방향은 연직 위쪽이고 유체 밀도와 잠긴 부피의 곱으로 정해집니다.
- 기계유체역학8번 문항단면적 A인 관을 유속 V로 흐르는 유체의 체적유량 Q는?
- 1.Q = A·V²
- 2.Q = A / V
- 3.Q = V / A
- 4.Q = A·V
정답·해설 보기
정답 4번. Q = A·V
체적유량은 유동 단면적과 그 단면 평균유속의 곱 Q=AV로 구하고 단위는 m³/s이며, 여기에 유체 밀도를 곱하면 질량유량을 얻습니다.
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다른 종목 예상문제 PDF 보기기준일 2026년 10월 13일 · CertHub가 자체 제작한 예상문제입니다. 시행기관이 공개한 기출문제가 아닙니다.