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1[건설기계설비기사 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.)
1
130
2
490
3
1350
4
1690
해설
평판이 분류를 향해 다가가므로 상대속도가 10 + 3 = 13 m/s가 되어 필요한 힘은 약 1690 N이다.
그림에서 분류는 왼쪽 노즐에서 10 m/s로 오른쪽으로 나가고, 평판은 그 반대 방향인 왼쪽으로 3 m/s로 접근하며 부딪힌 물은 평판을 따라 위아래로 갈라진다. 서로 마주 보고 접근하므로 두 속도는 더해진다.
F = ρ·A·(V + u)2
= 1000 kg/m3 × 0.01 m2 × (10 + 3)2
= 1000 × 0.01 × 169 = 1690 N평판이 멀어지는 경우로 잘못 보아 (10 − 3)2을 쓰면 490 N이 되고, 상대속도를 제곱하지 않고 (10 + 3)만 곱하면 130 N이 되어 모두 조건에 맞지 않는다.
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