그림과 같이 45° 꺾어진 관에 물이 평균속도 5m/s로 흐른다. 유체… | [일반기계기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

분출에 의한 반력이 A점에 만드는 모멘트는 약 17.7 N·m 이다.
그림에서 관은 지지점 A에서 수직으로 1 m 내려간 뒤 45°로 꺾여 √2 m 더 뻗어 출구에 이른다. 따라서 출구의 위치는 A로부터 수평 √2·cos45° = 1 m, 수직 1 + √2·sin45° = 2 m 떨어져 있다.
분출력의 크기는
F = ρQV = ρAV² = 1000 × 10−3 × 5² = 25 N
이고 45° 방향이므로 수평·수직 성분이 각각 25·cos45° = 17.7 N 이다.
이때 두 성분은 A점에 서로 반대 방향의 모멘트를 만든다. 수평성분은 팔 길이 2 m, 수직성분은 팔 길이 1 m 이므로
M = 17.7 × 2 − 17.7 × 1 = 약 17.7 N·m
두 기여를 그냥 더해 53 N·m 로 만들지 않도록 부호(회전 방향)를 반드시 따져야 한다.