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소방설비기사(기계)

2017년 05월 07일 기출문제

33. 노즐에서 분사되는 물의 속도가 12m/s이고, 분류에 수직인 평판은 속도 u=4m/s로 움직일 때, 평판이 받는 힘은 약 몇 N인가? (단, 노즐(분류)의 단면적은 0.01m2이다.)

8.gif

*해설

<문제 해설>
아래와 같은 오류 신고가 있었습니다.
여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다.
추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다.
참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다.

[오류 신고 내용]
평판에 받는 힘 = 밀도 * 유량 * (속도차) = 1000 * (단면적 * 속도) * 8
단면적 0.01, 속도 12
= 1000 * 0.01 * 12 * 8 = 960N

[추가 오류 신고]
평판에 받는 힘 = 밀도 * 유량 * (속도차) = 1000 * (단면적 * 속도) * 8
단면적 0.01, 속도 12
= 1000 * 0.01 * 12 * (12-4) = 960N

관리자 입니다.
문제지 원본 확정답안확인결과 정답은 1번으로 나오네요..
다른 문제집 확인가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다.]

[오류신고 반론]
속도에 12를 그대로 곱하면 안됩니다.
유량 구하실때도 0.01*(12-4)로 구하셔야 합니다.
따라서 식은 1000*0.01*8*(12-4)=640 입니다.

[오류신고 반론]
힘 F = 밀도 x 단면적 x 속도^2 입니다.

그래서 단면적 0.01[m2]의 Nozzle로부터 속도 12[m/s] 분사되는 물이
가진 힘 F1 = 1000[kg/m3] x 0.01[m2] x 144[m2/s2] = 1440[kg m/s2] = 1440{N] 입니다.

그런데 평판이 정지해 있는 것이 아니고 4[m/s]로 움직이고 있는 평판입니다.
즉 12[m/s]가 적용되지 못하고 평판에는 적용되는 물의 속도는 8[m/s]입니다.

그러니 움직이는 평판에 작용하는 힘 F2 = 1000 x 0.01 x 64[m2/s2] = 640[N] 입니다.
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