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1[소방설비기사(기계) 필기] 22년 1회차
그림과 같이 대기압 상태에서 V의 균일한 속도로 분출된 직경 D의 원형 물제트가 원판에 충돌할 때 원판이 U의 속도로 오른쪽으로 계속 동일한 속도로 이동하려면 외부에서 원판에 가해야 하는 힘 F는? (단, ρ는 물의 밀도, g는 중력가속도이다.)
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해설
외부에서 원판에 가해야 하는 힘은 이다.
원판이 제트와 같은 방향으로 속도 U로 움직이므로, 원판에서 본 제트의 상대속도는 V-U이다. 운동량 방정식에서 이동판에 작용하는 힘은 상대속도의 제곱에 비례한다.
단면적은 이며, 정지판이라면 이지만 판이 도망가므로 유효속도가 V-U로 줄어든다.
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