지름이 5cm인 소방노즐에서 물제트가 40m/s의 속도로 건물벽에 수직… | [소방시설관리사 1차] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

노즐에서 분출된 물제트가 벽에 수직으로 충돌할 때 벽이 받는 힘은 운동량 방정식 $F=\rho A V^2$으로 구할 수 있다.
노즐 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}d^2=\dfrac{\pi}{4}\times(0.05\,\mathrm{m})^2\approx1.9635\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}$이다.
따라서 $F=1000\,\mathrm{kg/m^3}\times1.9635\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}\times(40\,\mathrm{m/s})^2\approx3141.6\,\mathrm{N}$이다.
이를 중력가속도 $9.8\,\mathrm{m/s^2}$로 나누면 $F\approx320\,\mathrm{kgf}$로, 벽이 받는 힘의 크기가 된다.