정답: 1번

평판이 받는 힘은 유체의 운동량 변화율로 계산할 수 있습니다. 노즐에서 분사되는 물의 속도 \(V = 12 \, \text{m/s}\), 평판의 속도 \(u = 4 \, \text{m/s}\), 노즐의 단면적 \(A = 0.01 \, \text{m}^2\)입니다.

상대 속도는 \(V - u = 12 - 4 = 8 \, \text{m/s}\)입니다.

유량은 \(Q = A \times (V - u) = 0.01 \times 8 = 0.08 \, \text{m}^3/\text{s}\)입니다.

물의 밀도 \(\rho\)를 \(1000 \, \text{kg/m}^3\)로 가정하면, 질량 유량은 \(\dot{m} = \rho \times Q = 1000 \times 0.08 = 80 \, \text{kg/s}\)입니다.

운동량 변화율에 따른 힘은 \(F = \dot{m} \times (V - u) = 80 \times 8 = 640 \, \text{N}\)입니다.