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지름 5 cm의 노즐에서 물이 20 m/s의 속도로 분출되어 고정된 수… | [가스기사 필기] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 23년 1회차

지름 5 cm의 노즐에서 물이 20 m/s의 속도로 분출되어 고정된 수직평판에 직각으로 충돌한다. 충돌 후 물이 평판을 따라 흩어진다면 평판이 받는 힘은 약 몇 N인가?

1

39.3

2

392.7

3

785.4

4

1570.8

해설

고정된 수직평판에 직각으로 부딪친 분류는 축방향 운동량이 전부 소멸하므로 F=ρQV=ρAV2F=\rho QV=\rho AV^{2}이다. A=π4(0.05)2=1.963×10−3 m2A=\dfrac{\pi}{4}(0.05)^{2}=1.963\times 10^{-3}\,\mathrm{m^2}이므로 F=1000×1.963×10−3×202≈785.4 NF=1000\times 1.963\times 10^{-3}\times 20^{2}\approx 785.4\,\mathrm{N}이다. 물이 평판을 따라 퍼지는 경우 유출 운동량의 축방향 성분이 0이므로 계수는 1이다.

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