그림과 같이 유량 Q=0.03m3/s의 물 분류가 V=40m/s의 속도… | [일반기계기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 17년 3회차
그림과 같이 유량 Q=0.03m3/s의 물 분류가 V=40m/s의 속도로 곡면판에 충돌하고 있다. 판은 고정되어 있고 휘어진 각도가 135°일 때 분류로부터 판이 받는 총 힘의 크기는 약 몇 N인가?
1
2049
2
2217
3
2638
4
2898
해설
분류로부터 판이 받는 총 힘은 약 2217 N이다.
그림에서 분류는 수평으로 들어와 135° 꺾여 비스듬히 위로 빠져나간다. 먼저 운동량 기준량 ρQV = 1000 × 0.03 × 40 = 1200 N을 구한다.
Fx = ρQV(1 − cos135°) = 1200 × (1 + 0.7071) = 2049 N
Fy = ρQV·sin135° = 1200 × 0.7071 = 848.5 N따라서 F = √(20492 + 848.52) ≒ 2217 N이다. x방향 성분만 계산해 2049 N에서 멈추지 않도록, 묻는 것이 합력의 크기임을 확인해야 한다.
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