출구 지름이 50mm인 노즐이 100mm의 수평관과 연결되어 있다. 이… | [소방설비기사(기계) 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

이 노즐에 작용하는 힘은 약 230 N이다.
연속방정식으로 유속을 구하면
$A_1 = \dfrac{\pi}{4}(0.1)^2 = 7.854 \times 10^{-3}$ $m^2$, $A_2 = \dfrac{\pi}{4}(0.05)^2 = 1.963 \times 10^{-3}$ $m^2$
$V_1 = 2.55$ m/s, $V_2 = 10.19$ m/s
베르누이 식으로 노즐 입구 계기압력은
$p_1 = \dfrac{\rho}{2}(V_2^2 - V_1^2) = 500(103.8 - 6.5) \approx 48{,}640$ Pa
운동량 방정식 $R = p_1 A_1 - \rho Q (V_2 - V_1)$ 에 대입하면
$R = 48{,}640 \times 7.854 \times 10^{-3} - 1000 \times 0.02 \times (10.19 - 2.55) = 382 - 153 \approx 230$ N
단면적을 곱하지 않으면 7709라는 값이 나오는데, 이는 오답 유형이다.