직경 4 cm인 노즐에서 물이 5 m/sec의 속도로 벽에 수직으로 분… | [정수시설운영관리사 2급 1차] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[정수시설운영관리사 2급 1차] 17년 1회차

직경 4 cm인 노즐에서 물이 5 m/sec의 속도로 벽에 수직으로 분출될 때, 벽이 받는 힘(N)은 약 얼마인가? (단, 물의 밀도는 1,000 kg/m³이다.)

6.28

15.7

31.4

62.8

해설

분출수가 벽에 수직으로 부딪혀 정지한다고 보면, 벽이 받는 힘은 운동량 변화에 의해  $F = \rho Q V$  로 구한다.
노즐 단면적은  $A = \dfrac{\pi}{4}(0.04)^2 \approx 1.257\times10^{-3}\ \mathrm{m^2}$ 이므로 유량은  $Q = AV = 1.257\times10^{-3}\times 5 \approx 6.28\times10^{-3}\ \mathrm{m^3/s}$ 이다.
따라서  $F = 1000 \times 6.28\times10^{-3}\times 5 \approx 31.4\ \mathrm{N}$ 이다.

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