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그림과 같이 비중이 0.83인 기름이 12m/s의 속도로 수직 고정평판… | [일반기계기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 2회차
그림과 같이 비중이 0.83인 기름이 12m/s의 속도로 수직 고정평판에 직각으로 부딪치고 있다. 판에 작용되는 힘 F는 약 몇 N인가?
문제 이미지
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23.5
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28.9
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288.6
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234.7
해설

수직 고정평판에 직각으로 부딪치는 분류의 반력은 F=ρAV2F=\rho A V^{2} 이고, 그림의 φ50 mm 노즐과 12 m/s를 대입하면 약 234.7 N이다.

기름의 밀도는 ρ=0.83×1000=830 kg/m3\rho=0.83\times 1000=830\ \mathrm{kg/m^{3}}, 분류 단면적은 A=π4(0.05)2=1.963×103 m2A=\dfrac{\pi}{4}(0.05)^{2}=1.963\times 10^{-3}\ \mathrm{m^{2}} 이다.

F=830×(1.963×103)×122=830×(1.963×103)×144234.7 NF=830\times(1.963\times 10^{-3})\times 12^{2}=830\times(1.963\times 10^{-3})\times 144\approx 234.7\ \mathrm{N}

평판이 정지해 있으므로 유입 운동량 전부가 힘으로 바뀐다. 지름을 mm 단위 그대로 넣거나 속도를 제곱하지 않으면 자릿수가 크게 어긋난다.

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