단면적이 0.005 m2인 물 제트가 4 m/s의 속도로 U자 모양의 … | [건설기계설비기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 18년 3회차

단면적이 0.005 m²인 물 제트가 4 m/s의 속도로 U자 모양의 깃(vane)을 때리고 나서 방향이 180°바뀌어 일정하게 흘러나갈 때 깃을 고정시키는데 필요한 힘은 몇 N 인가? (단, 중력과 마찰은 무시하고 물 제트의 단면적은 변함이 없다.)

해설

깃을 고정시키는데 필요한 힘은 160 N이다.
제트가 180°로 방향이 바뀌므로 운동량 변화는  $F = \rho A V^2 (1-\cos180^\circ) = 2\rho A V^2$ 이다.
대입하면  $F = 2 \times 1000 \times 0.005 \times 4^2 = 160\ \mathrm{N}$ 이다.

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