지름 20cm, 속도 1m/s인 물 제트가 그림과 같이 넓은 평판에 6… | [일반기계기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

평판에 수직으로 작용하는 힘은 약 27.2 N이다.
그림은 지름 φ20 cm, 속도 1 m/s인 물 제트가 수평 평판에 대해 60° 기울어져 부딪히는 상황이다. 먼저 제트의 전체 운동량 플럭스를 구한다.
A = (π/4)×0.2² = 0.0314 ㎡
ρAV² = 1000 × 0.0314 × 1² = 31.4 N
평판이 받는 것은 판에 수직인 운동량 성분뿐이므로 sin 60°를 곱한다.
FN = ρAV²·sin60° = 31.4 × 0.866 ≒ 27.2 N
31.4 N은 경사각을 반영하지 않고 운동량 플럭스를 그대로 답으로 쓴 값이다.
2.72·3.14 N처럼 1/10 크기인 값은 면적 계산에서 자릿수를 잘못 잡은 결과다.