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물 분류가 고정평판을 60°의 각도로 충돌할 때 유량이 500L/min, 유속이 15 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 22년 4회차

물 분류가 고정평판을 60°의 각도로 충돌할 때 유량이 500L/min, 유속이 15m/s이면 분류가 평판에 수직방향으로 미치는 힘은 약 몇 N인가? (단, 중력은 무시한다)
60°15 m/s

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54

2

5.4

3

108

4

10.8

해설

고정평판에 각도 θ\theta로 부딪히는 분류가 평판에 수직 방향으로 미치는 힘은 운동량 방정식으로 F=ρQvsinθF=\rho Q v\sin\theta이다.
유량 Q=5001000×60=8.33×103Q=\dfrac{500}{1000\times60}=8.33\times10^{-3} ㎥/s 이므로,
F=1000×(8.33×103)×15×sin60108F=1000\times(8.33\times10^{-3})\times15\times\sin 60^\circ\approx108 N 이 되어 ③ 108이 정답이다.