액체 제트가 깃(vane)에 수평방향으로 분사되어 θ만큼 방향을 바꾸어… | [일반기계기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 20년 3회차
액체 제트가 깃(vane)에 수평방향으로 분사되어 θ만큼 방향을 바꾸어 진행할 때 깃을 고정시키는 데 필요한 힘의 합력의 크기를 F(θ)라고 한다. 는 얼마인가? (단, 중력과 마찰은 무시한다.)1
1/√2
2
1
3
√2
4
2
해설
구하는 비는 √2이다.
제트가 θ만큼 꺾일 때 깃이 받는 힘의 성분은 Fx = ρQV(1 − cos θ), Fy = ρQV sin θ이므로
F(θ) = ρQV√((1 − cos θ)² + sin²θ) = ρQV√(2 − 2cos θ) = 2ρQV sin(θ/2)가 된다.θ = π(180° 반전)이면 F = 2ρQV sin(π/2) = 2ρQV, θ = π/2(90° 꺾임)이면 F = 2ρQV sin(π/4) = √2 ρQV이다.
따라서 F(π)/F(π/2) = 2ρQV / (√2 ρQV) = 2/√2 = √2.
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.