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출제 22-4물 분류가 고정평판을 60°의 각도로 충돌할 때 유량이 5… | [소방설비기사 기계] 가끔 나오는 문제 · 최근 10회 중 1회 (463) 상세 페이지

1[소방설비기사-기계] 가끔 나오는 문제 · 최근 10회 중 1회 (463)

출제 22-4

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

1

54

2

5.4

3

108

4

10.8

해설

고정평판에 각도 θ\theta 로 부딪히는 분류가 평판에 수직 방향 으로 미치는 힘은 운동량 방정식으로 F=ρQvsin⁡θF=\rho Q v\sin\theta 이다. 유량 Q=5001000×60=8.33×10−3Q=\dfrac{500}{1000\times60}=8.33\times10^{-3} ㎥/s 이므로, F=1000×(8.33×10−3)×15×sin⁡60∘≈108F=1000\times(8.33\times10^{-3})\times15\times\sin 60^\circ\approx108 N 이다. 따라서 분류가 평판에 수직 방향으로 미치는 힘은 약 108 N이다.

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