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1[일반기계기사 필기] 19년 1회차
그림과 같이 유속 10 m/s인 물 분류에 대하여 평판을 3 m/s의 속도로 접근하기 위하여 필요한 힘은 약 몇 N인가? (단, 분류의 단면적은 0.01 m2이다.)
문제 이미지
1
130
2
490
3
1350
4
1690
해설

분류와 평판이 서로 다가가므로 상대속도는 10 + 3 = 13 m/s이고, 필요한 힘은 약 1690 N이다.

그림에서 노즐은 오른쪽으로 10 m/s의 물을 뿜고 평판은 왼쪽으로 3 m/s로 분류를 향해 다가간다. 평판에 올라탄 관찰자가 보는 물의 접근속도는 두 속도의 합이다.

F=ρA(V+u)2=1000×0.01×132F=\rho A (V+u)^{2}=1000\times 0.01\times 13^{2}
F=1000×0.01×169=1690 NF=1000\times 0.01\times 169=1690\ \mathrm{N}

평판이 멀어진다고 보아 10 − 3 = 7 m/s를 넣으면 490 N이 나온다. 상대속도를 합으로 잡느냐 차로 잡느냐가 이 문제의 갈림길이다.

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