2007년03월04일 57번
[기계유체역학] 그림과 같이 곡면판이 제트를 받고 있다. 제트속도 V m/s, 유량 Q m3/s, 밀도 ρ ㎏/m3, 유출방향을 θ라 하면 제트가 곡면판에 주는 x 방향의 힘을 나타내는 식은?
- ① ρQV2cosθ
- ② ρQVcosθ
- ③ ρQVsinθ
- ④ ρQv(1-cosθ)
(정답률: 35%)
문제 해설
제트가 곡면판에 주는 힘은 운동량 보존 법칙에 의해 유체가 받는 역힘과 같다. 따라서 제트가 곡면판에 주는 x 방향의 힘은 ρQV(1-cosθ)이다. 이는 제트의 질량 유량(ρQ), 제트의 속도(V), 그리고 제트가 곡면판과 이루는 각도(θ)에 비례한다. cosθ는 제트의 방향이 곡면판과 이루는 각도를 나타내며, 1-cosθ는 제트가 곡면판에 수직으로 충돌할 때의 역힘을 나타낸다. 따라서 정답은 "ρQv(1-cosθ)"이다.
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