분류에 수직으로 놓여진 평판이 분류와 같은 방향으로 U의 속도로 움직일… | [가스기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 18년 1회차

분류에 수직으로 놓여진 평판이 분류와 같은 방향으로 U의 속도로 움직일 때 분류가 V의 속도로 평판에 충돌한다면 평판에 작용하는 힘은 얼마인가? (단, p는 유체 밀도, A는 분류의 면적이고 V＞U이다.)

pA(V-U)²

pA(V＋U)²

pA(V-U)

pA(V＋U)

해설

평판이 분류와 같은 방향으로 U의 속도로 움직이고 있으므로, 분류가 평판에 실제로 충돌하는 상대속도는 $V-U$ 이다. 평판이 받는 힘은 이 상대속도를 이용한 운동량 변화로 구해진다.

평판에 작용하는 힘은 $F = \rho A (V-U)^2$ 로 계산되며, 이는 분류의 밀도와 단면적, 상대속도의 제곱에 비례한다.

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