그림과 같이 수조의 두 노즐에서 물이 분출하여 한 점(A)에서 만나려고… | [소방설비기사(기계) 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 3회차

그림과 같이 수조의 두 노즐에서 물이 분출하여 한 점(A)에서 만나려고 하면 어떤 관계가 성립되어야 하는가? (단, 공기저항과 노즐의 손실은 무시한다.)

 $h_1h_2=y_1y_2$

 $h_1y_1=2h_2y_2$

 $h_1y_2=h_2y_1$

 $h_1y_1=h_2y_2$

해설

두 물줄기가 같은 점 A에서 만나려면  $x_1=x_2$  , 즉  $2\sqrt{h_1y_1}=2\sqrt{h_2y_2}$  이므로  $h_1y_1=h_2y_2$  가 성립해야 한다.
노즐 분출속도는 토리첼리 정리로  $v=\sqrt{2gh}$  이고, 분출 후에는 수평등속·연직자유낙하 운동을 한다.
낙하거리  $y=\dfrac{1}{2}gt^2$  에서  $t=\sqrt{2y/g}$  이므로 수평 도달거리는
 $x=vt=\sqrt{2gh}\times\sqrt{2y/g}=2\sqrt{hy}$  이다.

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