그림과 같이 수평으로 분사된 유량 Q의 분류가 경사진 고정 평판에 충돌한 후 양쪽으로 분리되어 흐르고 있다. 윗 방향의 유량이 Q 1 =0.7Q 일 때 수평선과 관이 이루는 각 θ는 몇 도인가? (단, 이상유체의 흐름이고 중력과 압력은 무시한다.)

앱 설치

오픈채팅

버그 신고

개선 요청

다크모드

그림과 같이 수평으로 분사된 유량 Q의 분류가 경사진 고정 평판에 충돌… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 16년 1회차

그림과 같이 수평으로 분사된 유량 Q의 분류가 경사진 고정 평판에 충돌한 후 양쪽으로 분리되어 흐르고 있다. 윗 방향의 유량이 Q₁=0.7Q 일 때 수평선과 관이 이루는 각 θ는 몇 도인가? (단, 이상유체의 흐름이고 중력과 압력은 무시한다.)

76.4

66.4

56.4

46.4

해설

그림에서 수평으로 날아온 분류  $Q$ 가 경사판에 부딪혀 판을 따라 위쪽으로  $Q_1$ , 아래쪽으로  $Q_2$ 로 갈라지고,  $\theta$ 는 수평선(분류의 방향)과 경사판이 이루는 각으로 표시되어 있다.
이상유체이고 중력·압력을 무시하면 판 표면에 접선방향 힘이 없으므로 판에 나란한 방향의 운동량이 보존된다. 즉  $\rho Q_1V-\rho Q_2V=\rho QV\cos\theta$  이고, 여기에  $Q_1+Q_2=Q$ 를 대입하면  $Q_1=\dfrac{Q}{2}(1+\cos\theta)$  를 얻는다.
윗방향 유량이  $Q_1=0.7Q$ 이므로  $0.7=\dfrac{1+\cos\theta}{2}$ , 즉  $\cos\theta=0.4$  이다.
따라서  $\theta=\cos^{-1}0.4\approx 66.4^\circ$  이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

💬 소방설비산업기사(기계분야) 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→