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1[소방시설관리사 1차] 22년 1회차

수평면과 상방향으로 45° 경사를 갖는 지름 250 mm 인 원관에서 유출하는 물의 평균 유출속도가 9.8 m/s 이다. 원관의 출구로부터 물의 최대 수직상승 높이는 약 몇 m 인가?

0.25

0.49

2.45

4.90

해설

45° 상향으로 분출된 물의 최대 수직상승 높이는 약 2.45 m이다.
연직 방향 초기속도는  $v_y=v\sin45^\circ=9.8\times0.707\approx6.93\ \mathrm{m/s}$ 이다.
최대 높이는  $h=\dfrac{v_y^2}{2g}=\dfrac{6.93^2}{2\times9.8}$ 
 $\approx\dfrac{48.0}{19.6}\approx2.45\ \mathrm{m}$ 로 계산된다.
수평 방향 속도 성분은 상승 높이에 영향을 주지 않으므로 연직 성분만으로 계산한다는 점이 핵심이다.

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