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하늘을 향해 수직으로 물을 분사할 때 호스 출구의 압력이 400kPa … | [소방시설관리사 1차] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 15년 1회차
하늘을 향해 수직으로 물을 분사할 때 호스 출구의 압력이 400kPa 이면, 호스 출구 선단으로부터 도달할 수 있는 물의 최대 높이(m)는 약 얼마인가?
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10.8
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20.8
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30.8
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40.8
해설

분사 압력을 수두로 환산하면 물이 도달할 수 있는 최대 높이는 약 40.8m이다.

압력과 수두의 관계 h=Pρgh=\dfrac{P}{\rho g}에 압력 P=400,000PaP=400{,}000\,\mathrm{Pa}을 대입하면
h=400,0001,000×9.840.8mh=\dfrac{400{,}000}{1{,}000\times 9.8}\approx 40.8\,\mathrm{m}로 계산된다.

출구를 나온 물의 압력에너지가 전부 위치에너지로 바뀌는 지점까지의 높이이므로 마찰·공기저항을 무시하면 이 값이 최대 도달 높이가 된다.

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